Устройство для обучения Советский патент 1977 года по МПК G09B7/07 

1

Изобретение относится к области автоматизи-рованных систем обучения и может быть использовано как при обучении, так и при исследовании учебного процесса.

|1звестны устройства для обучения с определением трудоемкости действий обучаемых.

Одно из известных устройств для обучения содержит пульт ввода ответов, логический блок, счетчик, дешифратор, индикатор оценки. Логический блок содержит узел присвоения IB6COB ответам, выполиенлый из задающего геператора, соединенного со счетными трштерами и с элементами временной селекции, а также узел задания программы, соединенный с узлом синхронизации и с пультом ввода ответов 1.

Однако указанпое устройство не позволяет обеспечить оценку трудоемкости усвоения программы учащимся при групповом обучеПЕИ.

Известно также обучающее устройство, содержащее узел пускового сигнала, триггер пуска, генератор меток времепи, узел подсвета таблицы, счетчик меток времени, элементы И, триггеры разрещения ввода, клавпщиый регистр ввода, узел сравнения, регистр эталонных ответов, счетчик правильных вводов и узел регистрации. Указанное устройство обеспечивает падежную оценку особенностей на.мятп человека 2.

2

Однако такое устройство не позволяет груииировать учащихся ио одинаковы.м уровням трудоемкости усвоения программы.

Наиболее близким техиическим рещенпем к данному изобретению является устройство для определения трудоемкости действий обучаемых при груиповом обучени, содержащее обучающую мащину (пульт преподавателя и пульты обучаемых), часовой механизм и потенциометр (судьматор), фaзoчyвcpвитevтьныii усилитель и реле (схему сравнения), индикаторы (индикатор) и задатчик расчетного времени. Это устройство используется при контроле и обучении для определения трудоемкости усвоения программы путе.м измерения времени с момента выдачи программы до мо.мента положительной средней оценки группы учаи-1,ихся и сравиения полученного времени с заданным расчетным 3.

Однако известное устройство пе позволяет точно и объективно оценивать трудоемкость усвоения програм.мы из-за двух основных недостатков. Во-первых, при определении трудоемкости усвоения ирограммы учитывается общее время работы учащихся, куда входит и время, используемое для работы над программой. Во-вторых, мо.меит получения положительной средней оценки группы учащихся, принятый в известно.м устройстве за момент

фиксации трудоемкости, ие эквивалеитен мо гепту усвоения учео.иого материала всей группой. Кроме того, известпое устройство не позволяет определять уровень трудоемкостн усвоения программы для каждого учащегося, что поЗВолпло бы значительно повысить эффективность обучения за счет группировки учапигхся по одинаковому уровпю трудоемкости уовоеиия программы.

Целью изобретения является повышение эффективмости обучения путем увеличения точности и объективности оценки трудоемкости уовоеиия програМ:МЫ, а также дополнительной группировки учащихся ио одинаковым уровня.м трудоемкости усвоения программы.

Для достижения этой цели в предлагаемом }стр()йстве использован эффект депрессии аритмов мозга, суть которого состоит в том, что при активиок умствеииой работе а-рнтмы мозга депресспруют, а при прекращении активной умственной работы амплитуда а-ритмов мозга BHOiBb восстанавливается. Следовательно, измеряя время между моментами депрессии н восстановления а-ритмов мозга, можно определять время активной работы уча1Ц ;хся иод ирограммой. Для реализации i,e.iii изобретения В устройство, содержащее пульт преподавателя, пульты обучаемых, счетчик правильных ответов, генератор тактовых импульсов, логические элементы И, логический элемент ИЛИ, счетчики времени, схему .сравнения, сумматор, индикатор и датчики биотоков введены амплитудный селектор, входы которого подключены к датчикам биотоков, а выходы - к третьим входам логических элементов И, и узел оиределения средней трудоемкости программы, соединенный с выходом логического элемента ИЛИ и со входом сумматора.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Пульт преподавателя 1 через пульты обучаемых 2, соедпнен со счетчиком правильных ответов 3. Кроме того, пульт преподавателя I соединен с генератором тактовых импульсов 4. Датчики биотоков 5, устаиовле-нные у каждого учащегося, служат для выделения а-ритмов мозга. Выходы датчиков биотоков 5 соединены с (Входами амплитудного селектора 6. Первые входы логических элементов И 7 соединены с генератором тактовых пмпульсов 4, а вторые входы - с пультами обучаемых 2. Выходы логических элементов И 7 соединены с входами счетчиков времени 8 и входами логического элемента ИЛИ 9, выходы которого через узел определения средней трудоемкости усвоения программы 10 соединены с входами сумматора 11, выход которого соединен с входом индикатора 12. К первым входам блока сра-внення 13 подключены выходы счетчиков времени 8, ко вторым входам - выходы сумматора 11, а выходы блока сравнения 13 соединены с индикатором 12. Индикатор 12 соединен с выходом счетчика нравильных ответов 3.

Работа устройства осуиюств.чястся следуюигим образом.

Учащиеся получают программу, после чего с пульта преподавателя 1 включаются все

блоки устройства. При этом генератор тактовых имнульсов 4 подает тактовые импульсы па первые входы логических элементов И 7. Если хотя бы один из учащихся начинает активно работать над программой, то его датчик биотоков 5 совместио с амплитудным селектором 6 фиксирует момент депрессии аргггмов мозга и подает сигнал на третий вход логического элемента И 7, па второй ;вход которого до момента ввода правильного ответа

учаии1мся поступает сигнал с нульта обучаемого 2. В результате этого тактовые импульсы через логический элемент И 7 поступают на счетчик времени 8 и через лог1 ческий элемент ИЛИ 9, узел определения средней трудоемкости усвоения программы 10, обеспечивающий деление на число учащихся в групие, поступают иа сумматор 1. С выхода сумматора 11 сигнал иостуиает на вторые входы блока сравнения 13 и индикатор 12. Иа первые входы блока сравпеиия 13 поступает сигнал от счетчика времен н 8, а с выхода схемы сравнения 13 - на индикатор 12. Однако индикатор 12 не обеспечивает визуальной индикации из-за отсутствня сигнала разрешения из счетчика правильных ответов 3. Если учащийся перестает активно работать над ирогра.ммой, то есть отвлекается, то датчик биотоков 5 совместно С амнлгггудным селектором 6 фиксирует момент восстановления

а-ритмов мозга и подает сигнал запрета на логический элемент И 7, в результате чего тактовые импульсы перестают проходить через логический эле.мент И 7. По возобновлении активной деятельности учащимся вновь фнкснруется момент депрессии а-ритмов мозга н логический элемент И 7 открывается. Так работа будет проходить до момента ввода учащимся правильного ответа. В этом случае из пульта обучаемого 2 сигнал правильного ответа поступает в счетчик правильных ответов 3, а сигнал запрета - на логический элемент И 7. Таким образом, к моменту усвоения программы учащимся в счетчик времени 8 будет записаио время его активной работы над

программой. В сум.матор И из канала данного учащегося через логический элемент ИЛИ 9 и узел онределения средней трудоемкостн усвоения программ 10 будет записано время активной работы учащегося, деленное на число учащихся в групне. Аналогичным образом будет происходить работа устройства параллельно для учащегося. Когда все учащиеся дадут правильные ответы в счетчиках времени 8 будет записано время активной

работы каждого учащегося над програм,мой, а в сумматоре 11 - общее время активной работы всех учащихся над программой, деленное на число учащихся в группе, т. е. средняя трудоемкость усвоения программы.

Одновременно из счетчика /правильных ответов 3 поступает сигнал разрешения на индикатор 12. В этом случае индикатор 12 обеспечивает визуальную индикацию средней трудоемкости усвоения программы. Сигналы от счетчика времени 8, поступающие на первые входы блока сравнения 13, и сигналы, поступающие от сумматора 11 на вторые входы блока сравнения 13, обеспечивают появление сигналов на выходах блока сравнения 13 и срабатывание индикатора 12. При этом, если время активной работы учащегося (сигнал со счетчика времени 8) меньще средней трудоемкости усвоения программы (сигнал сумматора 11), то индицируется «I уровень в индикаторе 12; если время активной работы учащегося равно средней трудоемкости усвоения программы, то индицируется «II уровень ; если время активной работы учащегося больще средней трудоемкости усвоения программы, то индицируется «III уровень.

По результатам индикации средней трудоемкости усвоения программы можно корректировать учебные программы и курсы, а по результатам индикации уровней трудоемкости усвоения программы каждым учащимся можно группировать учащихся по времени, затрачиваемому аа изучение программы. Корректировка программ и создание групп учащихся, имеющих одинаковое время работы над программой, позволит значительно повысить эффективность обучения, особенно при фронтальных методах обучения.

Формула изобретения

Устройство для обучения, содержащее пульт преподавателя, выход которого подключен через пульты обучаемых к счетчику правильных ответов и к генератору тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами логических элементов И, вторые входы которых подключены к пультам обучаемых, а выходы соединены со входами логического элемента ИЛИ и через счетчики времени с первылп входами блока сравнения, ко вторым входам которого подключен сумматор, выходы блока сравнения и сумматора соединены с индикатором, подключенным к счетчику правильных ответов, ,п датчики биотоков, отличающееся тем, что, с целью повыщевия эффективности обучения, устрой|ство содержит амплитудный селектор, входы которого подключены к датчикам биотоков, а выходы-- к третьим входам логических элементов И, и узел определения средней трудоемкости усвоения программ, соединенный с выходом логического элемента ИЛИ и со входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 287423, М. Кл. G 09В 7/00, 1970 г.

2.Авторское свидетельствоСССР N° 364018, М. Кл.2 G 09В 7/00, 1972 г.

3.Авторское свидетельство СССР № 285386, М. Кл.2 G 09В 7/00, 1970 г.

i.,