Устройство для обучения Советский патент 1990 года по МПК G09B7/07 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к автоматизированным системам обучения, может быть использовано как при обучении, так и при исследовании учебного процесса.и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 546926.

Цель изобретения - увеличение дидактических возможностей устройства за счет дифференцированной оценки сложности программ и группировки обучаемых с позиций развития как образного, так и логического мышления.

На чертеже приведена структурная схема устройства,.

Устройство содержит пульт 1 преподавателя, пульты 2 обучаемых, счетчик 3 правильных ответов, генератор 4 тактовых импульсов (многоАазный ге- нератор), датчики 5 биотоков, амплитудный селектор 6, элементы И 7, счетчики 8 времени, элемент ИЛИ 9, узел 10 определения срецнен трудоемкости усвоения программы, сумматор 11, индикатор 12, блок 13 сравнения, датчики 14 биотоков, элементы И 15, счетчики 16 времени, логический элемент ИЛИч17, узел 18 определения средней трудоемкости усвоения программы, сум- матор 19, датчики 20 биотоков, анало го-цифровые преобразователи 21, датчики 22 биотоков, аналого-циАровые преобразователи 23, компараторы 24. При этом канал 25 обучаемого включает в себя пульт 2 обучаемого, первый датчик 5 биотоков, первый логический элемент И 7, первый счетчик 8 времени второй датчик 14 биотоков, второй логический элемент И 15, второй счетчик 16 времени, третий датчик 20 биотоков, первый аналого-цисЬровой преобразователь 21, четвертый датчик 22 биотоков, второй аналого-цифровой

0

5

0

$ .с

40

50

55

преобразователь 23 и компаратор 24. Амплитудный селектор 6 представлен первой группой элементов 26 селекции, число которых в группе равно числу каналов 2-5, и второй группой элементов 27 селекции, число которых также равно числу каналов 25. Входы и выходы элементов 26 являются соответственно первыми входами и выходами, а входы и выходы элементов 27 - вторыми входами и выходами амплитудного селектора 6.

Блок 13 сравнения состоит из первой группы схем 28 сравнения, число которых равно числу каналов 25, и второй группы схем 29 сравнения, число которых равно числу каналов 25. Индикатор 12 состоит из элемента 30 индикации средней логической трудоемкости, элемента 31 индикации средней образной трудоемкости, первой группы элементов 32 индикации, число которых равно чнспу каналов 25 второй группы, элементов 33 индикации, число которых также равно числу каналов 25.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Учащиеся получают программу, после чего с пульта 1 преподавателя включаются все блоки устройства. Лрн этом генератор 4 подает тактовые импульсы на входы элементов И 7 и 15. Если хотя бы один из учащихся начинает активно работать над программой, то его датчик 5 или датчик 14 совместно с элементами 26 и 27 сепекции Аикси- руют момент депрессии -ритмов мозга (в зависимости от того, какую умственную работу он начинает выполнять: если по логическим операциям, то датчик 5, если по обрачному мышлению - то датчик 14) и подают сигналы соответственно на третьи nvnjibi эпемента И 7 или И 15, HI втопые нхочы которых

(до момента правильного ответа учащимся поступает сигнал с пульта 2 обучаемого. Однако в реальном процессе незначительная или краткосрочная депрессия -ритмов мозга может фиксироваться и датчиком 14 - при вы- полнении логических операции, и датчиком 5 - при выполнении образных действий. Поэтому для более четкого и надежного разделения и учета времени выполнения отдельно логических и отдельно образных этапов задания программы используются сигналы от датчиков 20 и 22, фиксирующих наличие Q-ритмов мозга.

Амплитуда Q-ритмов мозга служит индикатором доминантности одних видов умственной деятельности над другими (имеются ввиду логические и образные составляющие) в текущий момент времени. Сигналы от датчиков 20 и 22 поступают соответственно на ЛЦП 21 и 23 и далее на компаратор 24, Если в настоящий момент доминируют образные действия, то сигнал от датчика 22 будет больше сигнала от датчика 20 и на втором выходе компаратора 24 появится сигнал, который поступит на четвертый вход элемента И 15. В этом случае тактовые импульсы от генератора 4 через элемент И 15 будут проходить нгг второй счетчик 16 и через второй элемент ИЛИ 17 и второй узел 18, обеспечивающий деление на число учащихся в группе, на сумматор 19. Если же будут доминировать логические действия, то сигн ал появится на первом выходе компаратора 24 и соответственно на четвертом входе элемента И 7. В результате тактовые импульсы через элемент И 7 будут поступать на счетчик 8, а также через элемент ИЛИ 9 и узел 10 на сумматор 11. С выходов сумматоров 11 и 19, а также счетчикон 8 и 16 сигналы поступают на соответствующие входы схем 28 и 29, а также элементов 30, 31 и 33. Оцнап инцикатор 12 не обеспечивает визуальной индикации из-за отсутствия сигнала разрешения из счетчика 3.

Если учащийся перестает активно работать над программой или же переходит от одного вида умственной дея-

10

15

20

25

30

35

40

45

50

фиксируют эти моменты. Затем они дают сигналы запрета на элементы и 15 или же закрывают прохождение сигналов через одни из них и разр шают прохождение через другой. По возобновлении активной деятельнос учащимся или же обратной перемене дов деятельности происходит обрат переключение в названных цепях ка ла 25. Так работа будет проходить момента ввода учащимся правильног ответа. В этом случае из пульта 2 обучаемого сигнал правильного отв поступает на счетчик 3, а сигнал прета - на элементы И 7 и 15. Так образом, к моменту усвоения учащи программы в счетчик 8 будет запис время его активной работы над лог ческими этапами задания, а в счет 16 - время работы над образными э пами задания. В сумматор 11 из да го канала 25 обучаемого через эле мент ИЛИ 9 и узел 10 будет записа время активной работы учащегося н логическими элементами задания, д ленное на число учащихся в группе в сумматор 19 - соответствующее вр мя активной работы учащегося над разно-интуитивными элементами зада ния.

Аналогичным образом будет проис ходить работа устройства параллель для каждого канала 25. Когда все учащиеся дадут правильные ответы, счетчиках 8 и 16 будет записано со ветственно время активной работы к дого обучаемого над логическими и образными элементами программы, а суммачорах 11 и 19 - соответственн общее время активной работы всех учащихся над логическими и над обр ными этапами программы, деленное н число учащихся в группе, т.е. соот ветственно средняя трудоемкость пр граммы с позиций логического мышле ния и средняя трудоемкость програм с позиций образно-интуитивного мыш ления.

Одновременно из счетчика 3 прав ных ответов поступает сигнал разре шения на индикатор 12. R этом случ индикатор 12 обеспечивает индикаци средней трудоемкости усвоения программы отдельно с позиции логическ

тельности к другой, то соответствую- мышления (элемент 30) и отдельно с

0

5

0

5

0

5

0

5

0

фиксируют эти моменты. Затем они подают сигналы запрета на элементы И 7 и 15 или же закрывают прохождение сигналов через одни из них и разрешают прохождение через другой. По возобновлении активной деятельности учащимся или же обратной перемене видов деятельности происходит обратное переключение в названных цепях канала 25. Так работа будет проходить до момента ввода учащимся правильного ответа. В этом случае из пульта 2 обучаемого сигнал правильного ответа поступает на счетчик 3, а сигнал запрета - на элементы И 7 и 15. Таким образом, к моменту усвоения учащимся программы в счетчик 8 будет записано время его активной работы над логическими этапами задания, а в счетчик 16 - время работы над образными этапами задания. В сумматор 11 из данного канала 25 обучаемого через элемент ИЛИ 9 и узел 10 будет записано время активной работы учащегося над логическими элементами задания, деленное на число учащихся в группе, а в сумматор 19 - соответствующее время активной работы учащегося над образно-интуитивными элементами задания.

Аналогичным образом будет происходить работа устройства параллельно для каждого канала 25. Когда все учащиеся дадут правильные ответы, в счетчиках 8 и 16 будет записано соответственно время активной работы каждого обучаемого над логическими и пал образными элементами программы, а в суммачорах 11 и 19 - соответственно общее время активной работы всех учащихся над логическими и над образными этапами программы, деленное на число учащихся в группе, т.е. соответственно средняя трудоемкость программы с позиций логического мышления и средняя трудоемкость программы с позиций образно-интуитивного мышления.

Одновременно из счетчика 3 правильных ответов поступает сигнал разрешения на индикатор 12. R этом случае индикатор 12 обеспечивает индикацию средней трудоемкости усвоения программы отдельно с позиции логического

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к автоматизированным системам обучения, и может быть использовано как при обучении, так и при исследовании учебного процесса. Цель изобретения - увеличение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит пульт 1 преподавателя, пульты 2 обучаемых, счетчик 3 правильных ответов, генератор 4 тактовых импульсов, датчики 5 биотоков, амплитудный селектор 6, элементы И 7, счетчики 8 времени, элемент ИЛИ 9, узел 10 определения средней трудоемкости усвоения программы, сумматор 11, индикатор 12 и блок 13 сравнения. Для дифференцированной оценки сложности программы и группировки обучаемых с позиций развития как образного, так и логического мышления в устройство введены датчики 14 биотоков, элементы И 15, счетчики 16 времени, элемент ИЛИ 17, узел 18 определения средней трудоемкости усвоения программы, сумматор 19, датчики 20 биотоков, аналого-цифровые преобразователи 21, датчики 22 биотоков, аналого-цифровые преобразователи 23 и компаратор 24. 1 ил.

щие датчики 5, 14, 20 и 22 соответственно через амплитудный селектор 6, а также А1Щ 21 и 23 и компаратор 24

позиции образно-интуитивного мыиле- ния (элемент 31). Сигналы от счетчиков 8, поступающие на первые входы

схем 28, и сигналы от сумматора 11, поступающие на вторые входы схем 28, а также сигналы от счетчиков 16, поступающие на первые входы схем 29, и сигналы от сумматора 19 поступающие на вторые входы схем 29, обеспечивают появлгние сигналов на выходах схем 28 и 29 и срабатывание связанных с ними элементов 32 и 33.

При этом если время активной работы учащегося над логическими этапами задания (сигнал со счетчика 8) меньше средней трудоемкости этих этапов программы (сигнал сумматора 11), то индицируется I логический уровень на элементе 32j если время активной работы учащегося над логическими этапами равно средней трудоемкости этих этапов программы, то индицируется II логический уровень ; если время активной логической работы учащегося больше средней логической трудоемкости программы, то индицируется III лвгический уровень. Соответственно такая же индикация для каждого учащегося осуществляется и при сравнении времени активной работы учащегося над оСразно-интуитивными этапами программы (сигнал со счетчика 16) и средней трудоемкости образно-интуитивных этапов программы (сигнал сумматора 19) - I образный уровень), II образный уровень и III образный уровень (на элементе 33).

Формула изобретения Устройство для обучения по авт.св. № 546926, отличающееся

тем, что, с целью увеличения дидакти-

I

5

0

5

0

5

0

ческих возможностей устройства, в него введены три дополнительные группы датчиков биотоков, аналого-цифровые преобразователи, компараторы, дополнительные счетчики времени, дополнительные элементы И и последовательно соединенные вторые элемент ИЛИ, узел определения средней трудоемкости усвоения программ и сумматор, выходы которого подключены к дополнительным входам блока сравнения и индикатора, дополнительные выходы которого соединены с дополнительными входами индикатора, выходы дополнительных датчиков первой группы соединены с дополнительными входами амплитудного селектора, дополнительные выходы которого соединены соответственно с первыми входами дополнительных элементов И, вторые входы которых соединены с дополнительными выходами соответствующих пультов обучаемых, третьи входы соединены с первыми выходами соответствующих компараторов, .Четвертые входы - с соответствующими выходами генератора тактовых импульсов, а выходы - с входами второго элемента ИЛИ и с входами соответствующих дополнительных счетчиков времени, выходы которых подключены к дополнительным входам группы блока сравнения, выходы дополнительных датчиков второй и третьей групп подключены через соответствующие аналого-цифровые преобразователи соответственно к первым и вторым входам соответствующих компараторов, вторые выходы которых соединены с четвертыми входами элемен-,, тов И,