УСТРОЙСТВО для ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G05B19/02 G09B7/02 

Известны устройства для программированного обучения, работающие в режиме экзаменатора или репетитора, или комбинированные.

Известно устройство для программированного обучения, содержащее блок «Преподаватель, включающий в себя индикатор ответов, узел кодирования, блоки «Ученик, содержащие в себе узел ответа в виде переключателей. Соединенные между собой блоки «Ученик подключены линиями связи к блоку «Преподаватель и к табло ответов обучающих при работе в режиме «экзаменатор.

Однако такое устройство не позволяет вводить непосредственно прямой ответ, получать ответы на устные вопросы и при этом контролировать ответы обучаемого; автоматически и одновременно записывать результаты работы всех обучаемых и кроме того в учебных заданиях требует предоставления верных и неверных ответов при выборочном опросе.

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего вводить и контролировать результативную информацию в естественном виде (понятия числа, формулы, символы, координаты и т. п.) при неограниченном числе обучаемых, а также обеспечение эффективного контроля и анализа ответов

при высокой скорости оперативных переключений всего устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены блок записи сигналов с числом каналов записи, равным числу обучаемых, с применением термоконтактного устройства, узлы кодирования и ответа, вынолненные в виде галетных переключателей без ограничения направления вращения, снабженные сменными шкалами с различными знаками, а также применен один орган управления предлагаемого устройства в виде трехнозициониого переключателя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- механическая часть блока записи сигналов; на фиг. 3 - вариант сменной шкалы с прозрачным диском вращения.

Устройство для программированного обучения содержит блок «Преподаватель /, который включает в себя узел кодирования и дешифрации 2, световое табло 3 с индикаторами ответа в виде ламп накаливания 4 и переключателями индивидуальных ответов 5 и трехпознционный переключатель 6 режимов и сигналов подтверждения.

Устройство содержит также блоки «Ученик 7 по числу обучаемых.

рые зажигаются в момент приведения узлов ответа 9 в исходное состояние, индикаторы верного ответа 10 и индикаторы неверного ответа 11.

Блоки «Ученик 7 содержат также кнонки 12 для проверки ответа обучаемых в релсиме самоконтроль, транзисторные ключи 13, резисторы базового смещения 14 и диоды 15 для развязки цепей при включении ответов.

Узел кодирования и дешифрации 2 и узлы ответа 9 иредставляют собой галетные переключатели без ограничения вращеиия. Токосъемный контакт 16 узла 2 соединен с ( + ) источника питания 17 через контакт 18, а токосъемные контакты 19 узлов ответа 9 соединеиы через контакты 20 с индикаторами правильного ответа на световом табло и резисторами М.

Узлы ответа 9 соединены между собой и с узлом кодирования и дешифрации в любом установленном порядке, определяемом вариантностью устройства. В данном случае на схеме показано параллельное подключение, так как контакты узлов ответов 9 соединены между собой и подключены к соответствующим контактам блока кодирования и дешифрации.

Положение токосъемного контакта 16 узла 2 соответствует исходному положеиию (началу работы) устройства. Число положений (контактов) в узле кодирования и дешифрации и узлах ответа 9 зависит от выбранной системы исчислеиия (двоичной, восьмиричной, десятичной и т. д.) и равно /+1 (где t - основание исчисления). В иредлагаемом устройстве для удобства выбрана десятичная система исчислеиия (11 рабочих контактов на переключателях узлов 2 к 9).

Устройство снабжено блоком записи сигналов ответа 21, включающим в себя нагревательные элементы 22 по числу обучаемых, переключателем 23 элементов 22 при записи, резистором 24 постоянной времени нагрева элементов 22 и кнопкой записи 25.

Нагревательные элементы 22 и.мегот точечный контакт с термореактивиой бумагой 26, перемещаемой относительно линии касания. Блок записи (см. фиг. 2) содержит трехгранную призму 27 из теплоизоляционного материала, служащего каркасом для нагревательных элементов 22 из отрезков высокоомного провода (константан, нихром и т. д.), которые заложены в канавки 28. Такая форма каркаса способствует наибольшей теплоотдаче элементов 22 и обеспечивает их работу без принудительного охлаждения.

Выводы нагревательных элементов 22 закреплены на гранях призмы 27 с помощью эпоксидной смолы. В точках перегиба 29 предварительно элементы 22 имеют контакт с лентой 26, движущейся по направляющей пластине 30, имеющей прорез над местом перегиба элементов 22.

пряжения на элементы 22 в случае правильного ответа на соответствующей дорожке термореактивной бумаги появляется необратимая точка (черта).

При неправильиом ответе напряжение на элементах 22 отсутствует.

Основная щкала 32 выполнена из жестко закрепленной на плате переключателя пластииы (металлической, б)мажной и т. д.) с нанесенной на -нее любым известным способом (фотохимическим, фотохимтравлением, типографским и т. д.), необходимой информацией. В приведенном нримере на шкале 32 нанесены цифры, символы и математические знаки действий, предназначенные для изучения курса физики в средней школе.

Окружность шкалы разбита на секторы. В данно.м случае 12 секторов, из которых //- рабочие положения, а 12-й сектор «Стоп - зона окончания поворота диска. В секторах размещены цифры от 1 до 10 н различные символы.

Шкала 32 имеет в центре отверстие 33 для прохода оси 34 переключателя и помещена под пластииу 35 из оргстекла с небольшим зазором 36 для установки сменных шкал 37, которые при необходимости замеияются.

На фиг. 3 приведен пример выполнения сменной шкалы, устанавливаемой на плате переключателя, в узлах кодирования и дещифрации и в узлах ответа 9.

На конце оси 34 переключателя закреплен диск 38 из прозрачного оргстекла с 12 отзерстиямИ для поворота иереключателя в положение «Стоп по указанию надписей па шкалах. В шкале 32 выполнены отверстия 39 для ламп индикаторов ответов и настройки.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После подачи напряжения иа зажимы источника питания 17 необходимо настроить на исходное полол еиие узла ответа 9 и блоки «Ученик. Для этого поворотом диска 38 узлов 7 в любом паправлении зажигают лампы индикаторов настройки 8.

Лампы 4 коитролируют состояние исходного положения «Настройка. Лампы 5 и 4 подобраны на одинаковый ток. Узел 2 перед началом работы устанавливают в аналогичное исходное положение, о сигнализирует свечение лампы 40 узла 2.

Переключатель 6 устанавливают в нейтральное положение (при этом контакты а и б с остальными контактами не соприкасаются).

Переключатели 5 индивидуального ответа установлены рукояткой вниз (положение I).

Переключатель 23 записи установлен «в нулевое положение (крайнее левое).

Для определения «кода заданной пнформации при помощи узла 2 после исходного полол :ения необходимо последовательно, пользуясь установленной шкалой, ввести требуемый ответ в отверстие для поворота переключателя в положение «стоп против указанного

2ia шкале 37 знака по часовой стре.тке. При этом возможны только 2 варианта: ответ неверен или ответ верен.

При совпадении положения токосъемных контактов 19 узлов ответа с тем неподвижным контактом этих узлов, на который подано напряжение от узла 2 напряжение иитання подается на лампу 4. При этом лампа 4 горит полным накалом, что свидетельствует о верном ответе, т. е. о совпадении информации ввода и информации ответа.

Одновременно с контакта 20 блока 7 (+) напряжение питания подается на контакты лампы 10 и через ограничительный диод /; на перемычку переключателя 5 через подвижный контакт д к переключателю 6. В случае несовпадения информации на подвижной контакт 19 не поступает папряжение питания и лампа 4 не горит, что соответствует неверному ответу.

Для подтверждения ответа преподаватель переводит рукоятку переключателя 6 в положение I (ответ) и при этом на блоках 7 загораются лампы ответа 10 или 11. В случае верного ответа достаточно подать на контакт б напряжение питания и лампы 10 блоков 7 оказываются включенными параллельно лампе 4, (которая горит, подтверждая верность ответа). На лампу // также подается напряжение питания, но ключ 13, в цепь которого она включена, заперт.

Отсутствие на контактах 20 напряженил питания свидетельствует о неверном ответе, и лампы 11 горят полным накалом.

Предлал енное устройство обеспечивает автоматически устойчивую избирательность всей системы «Преподаватель - «Ученик при выдаче сигналов подтверждения.

Подача индивид у а л ь н ь х ответов.

При необходимости подачи ответа «верно- на любой блок «Учеяи.к, переключатели 5, не включая весь класс, переводят в ноложение II, и горит лампа 4. При этом включен только соответствующий переключатель, номер которого соответствует номеру блока «Ученик.

Режим с а м о к о н т р о л я.

При установке переключателя 6 в положение // обучаемый, нажимая кнопку самоконтроля, получает подтверждение правильности ответа в виде зажженных ламп 10.

Запись верных ответов.

При необходимости записи результатов работы обучаемых, которую рекомендуется проводить в режиме экзамен, до подачи ответов на блоки «Ученик необходимо переключатель групп 23 установить на 1-ю группу блока 21 (вариант, при котором может быть подключено восемь блоков «Ученик при классе для 40 обучаемых) и нажать кнопку записи 25. Пр этом параллельно подключенные к контактам 20 термоконтактные элементы 22 подключаются к источнику питания (в случае верпого ответа) и по цепи элемент 22, переключатель прупп 23, резистор 24, кпопка 25 и (-) источ И1ка питания проходит ток. Величина тока при помощи переменного резистора 24 отрегулирована так, что в течение 0,8-1 сек контакт со сиециальной бумагой 26 обеспечивает появлеиие необратимого знака «верно. При это.м температура термоэле.мента за указанное время должна достигнуть 120-150°С. По истечении заданного времени процесс повторяется вновь до окончания записи. Сигналы «верно

записываются на дорожке, определяемой нанравляющей 30, н бумага 26 перематывается на барабан. Запись информации от всех прпборов длится 5-6 сек, бесщумна и надежна. При заниси нет запаха и не происходит вредных выделений газов, так как термоконтакт имеет весьма низкую температуру, которая регулируется с помощью реле времени, выполненного на переменном резисторе 24 и специальной бумаге, предназначенной для снятия отпечатков при просвечивании от мондного источника инфракрасного излучения.

Предмет изобретения

1- Устройство для программированного обучени,я, содержащее блок «Преподаватель, включающий в себя световое табло с индикаторами ответа в виде ламп пакалпвания, узел кодирования и дещифрации, блоки «Ученик,

каждый из которых включает в себя индикаторы верных н неверных ответов в виде ламп накаливащш, и узел ответа в виде переключателя, при этом узлы ответов всех блоков «Ученик соединены между собой или по вариантам, или параллельно и подключены к узлу кодирования и дешифрации блока «Преиодаватель, отличающееся тем, что, с целью обеснечения иадежного и всестороннего контроля и анализа знаний неограниченного числа обучаемых и иредставления их ответов в естественном виде при изучении различных учебных дисциплин, а также для ускорения процесса кодирования и контроля, оно снабжено блоком записи сигналов ответа с числом каналов заниси по числу обучаемых, а блоки «Ученик снабжены синхронными индикатораминаспройки в виде ламп накаливания, подключенными к источнику питания в исходном ноложении узлов ответа, выиолненных в виде галетных

переключателей без ограничения вращения в какую-либо сторону с числом по,1ожений (контактов), определяемых видом системы исчисления (двоичной, восьмиричной, десятичной и др.) и снабл енных сменнылп шкалами с нанесенными на них цифровыми, буквенными и нрочими символами и знаками в зависимости от изучаемой учебной дисциплины, при этом илюс источника питания соединен с токосъемным контактом узла кодирования и дешифрации в блоке «Преподаватель и с эмитером транзисторного ключа в блоке «Ученик, а минус источника питания соединен через лампу накаливания индикатора неверного ответа с коллектором этого транзистора, а с базой -

задающий смещение, токосъемный контакт узла ответа, который, в свою очередь соединен с лампой верного ответа и ограничительный диод с минусом нсточника питания на переключателе режима и управления, одновременно токосъемный контакт соединен через лампу ответа блока «Пренодаватель с минусом источника Н 11тания.

2. стройство vio п. , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, в нем блок заииси сигналов ответа содержит выполненную из теплоизоляционного материала, трехгранную нризму, служащую каркасом для нагревательных элементов, например, проволочных,уложенных в канавки, расположенные па равиостороппих гранях призмы, а в месте перегиба иагревательных элементов, число которых выбрано равным числу обучаемых, размещена имеющая непосредственный контакт с нагревательными элементами и перемепа,аемая автоматически или вручную лента из термореактивной бумаги, при этом каждый нагревательный элемент подключен к источнику питания через носледовательно соединенные контакты переключателя групн обучаемых, нормальпо разомкнутую кнопку, регулятор постоянной времени нагрева в виде, например, потенциометра и зажим индикатора ответа )ia блоке «Преподаватель, соединен} ый с токосъемником узла ответа блока «Ученик.

3. Устройство по нн. I и 2, отличающеесч тем, что, с целью унрощения оперативного контроля за ответами со стороны блока «Пренодазатель, минус источни.ка литания соедгшен с блоком «Ученик через кнопку «самоконтроль, а в другом положении переключателя, соответствующем одновременной подаче правильных ответов всех обучаемых, в режиме «контроль-экзамен, минус источника питания соединеи через переключатели верных ответов блока «Преподавагель л через ограничительный диод с индикаторами верных ответов блока «Ученик, а с коллекторами транзисторных ключей - через индикаторы неверных ответов

J7

27

26

J5J5

//