Устройство для обучения Советский патент 1979 года по МПК G09B7/07 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной/техники, в частности, к техническим средствам обучения, и может быть использовано при организации программированного обучения в различных учебных заведениях.

Одно из известных устройств для обучения содержит пульты учащихся, блок ввода информации, ряд блоков для управления устройством, хранения и обработки информации, информационное табло обучаемых и преподавателя 1.

Устройство позволяет расширить дидактические возможности машинного обучения, добиться некоторого повышения быстродействия за счет одностороннего движения носителя информации, однако, обладает рядом недостатков, а именно: имеет низкую техническую надежность из-за наличия механических и оптико-электронных блоков (перемеш.ение носителя информации, считывание информации с помощью фотодатчиков и др.). недостаточная универсальность его применения в учебном процессе (предназначено только для контроля знаний), что делает его экономически невыгодсложность подготовки класса к ранымботе.

Другое известное устройство для обучения содержит пульты учащихся, блок памяти, центральный логический блок, блок коммутации, блок ввода информации, блок индикации 2.

Устройство имеет несложную конструкцию и позволяет повысить эффективность обучения, однако, можно указать на такие недостатки, как ограниченные педагогические возможности (выполняет только контролирующие функции), ограниченный объем памяти, невозможность создания на основе подобных устройств больших обучающих систем, за преподавателем остаются функции оператора, что затрудняет, а иногда и совсем исключает оказание индивидуальной помощи и консультации, ограничивает свободу его действий в процессе занятий.

Наиболее близким настоящему техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для обучения, содержащее пульты учащихся, соединенные через коммутаторы пультов и блоки приоритета с соответствующими блоками оперативной памяти, которые через коммутатор блоков памяти подключены к блоку буферной памяти и блоку управления, соединенному с блоком буферной памяти, центральным блоком памяти и блоком ввода информации, который подключен к центральному блоку памяти, соединенному с блоком буферной памяти, блоки приоритета подключены к соответствующим коммутаторам пультов 3. Устройство позволяет индивидуализировать обучение, подключить большое количество пультов учащихся, однако, недостатками устройства являются отсутствие возможности обмена информацией между блоками памяти и ограниченные функциональные и дидактические возможности. Целью изобретения является расщирение дидактических возможностей устройства за счет осуществления обмена информацией между блоками памяти. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит блок ассоциативной памяти и регистр номера блока памяти, входы которого подключены к коммутатору блоков памяти и центральному блоку памяти, а выход - ко входу блока ассоциативной памяти, соединенного с блоком управления, блоком буферной памяти и коммутатором блоков памяти. На чертеже .изображено устройство для обучения. Устройство содержит пульты учащихся 1, соединенные через коммутаторы пультов 2 и блоки приоритета 3 с соответствующими блоками оперативной памяти 4, которые через коммутатор блоков памяти 5 подключены к блоку буферной памяти 6 и блоку управления 7, соединенному с блоком буферной памяти 6, центральным блоком памяти 8 и блоком ввода информации 9, который подключен к центральному блоку памяти 8, соединенному с блоком буферной памяти 6, блоки приоритета 3 подключены к соответствующим коммутаторам пультов 2, блок ассоциативной памяти 10, регистр номера блока памяти 11 входы которого подключены к коммутатору блоков памяти 5 и центральному блоку памяти 8, а выход - ко входу блока ассоциативной памяти 10, соединенного с блоком управления 7, блоком буферной памяти 6 и коммутатором блоков памяти 5. Блок буферной памяти 6 представляет собой адресное запоминающее устройство небольшой емкости со страничной организацией памяти. Блок ассоциативной памяти 10 также имеет небольшой объем и каждая ячейка памяти разделена на три зоны. В первой зоне записываются признаки - коды номеров блоков памяти, откуда поступает информация, во второй зоне заносятся номера страниц блока буферной памяти бив третьей зоне - коды номеров потребителей информации. Каждый пульт учащегося 1 состоит из связанных соответствующим образом узла поиска информации, узла памяти, узла ввода ответов, узла контроля знаний, узла индикации учебной информации, вопросов, разъяснений и ответов (на чертеже не показаны). Учебная информация по изучаемы.м дисциплинам хранится в центральном блоке памяти 8 и в блоках оперативной памяти 4, подключенных к отдельным группам пультов учащихся 1. Учебная информация распределена между блоками памяти в зависимости от информационных потребностей отдельных пользователей. Первоначальная запись учебной информации осуществляется блоком ввода информации 9. Устройство для обучения работает следующим образом. Каждый учащийся со своего пульта 1 обращается с запросом к блоку памяти 4 через коммутатор пультов учащихся 2 и блок приоритета пультов учащихсй 3. Последние два блока обеспечивают последовательный опрос и коммутацию пультов 1 группы с блоком памяти 4. При выявлении запроса i-ro пульта, он подключается к блоку памяти 4, в который поступает адрес участка, где хранится требуемая с i-ro пульта информация. Начинается считывание информации и ее передача в i-й пульт учащегося, где она предоставляется учащемуся блоком индикации, а коммутатор пультов учащихся 2 и блок приоритета пу.тьтов учащихся 3 переходят к обслуживанию следующего пульта учащегося 1. Учащийся начинает усваивание учебной информации. После прохождения определенного объема материала ему предлагается ответить на контрольные вопросы, которые вместе с правильными ответа.ми и разъяснениями тоже хранятся в блоке памяти и передаются в пульты учащихся после теоретического материала, к которому они относятся. В том случае, когда нужной информации не оказалось в соответствующем блоке оперативной памяти 4, возникает необходимость в обращении либо к центральному блоку памяти 8, либо к другому блоку памяти 4, где хранится искомая информация. Коммутация в этом случае осуществляется блоком ассоциати-вной памяти 10, регистром номера блока памяти 11 и блоком буферной памяти 6 следующим образом. В признаковой части (первая зона каждой ячейки) блока ассоциативной па.мяти 10 записываются коды номеров источников информации (блоки памяти 4 и центральный блок памяти 8), а в информационной части (вторая зона каждой ячейки) хранятся номера страниц блока буферной памяти бив третьей зоне - коды номеров потребителей информации. Количество страниц в блоке буферной памяти 6 и соответственно количество ячеек в блоке ассоциативной памяти 10 может быть значительно меньше общего количества блоков памяти, так как вероятность одновременного поступления запросов на обслуживание из всех блоков памяти очень мала. В том случае, когда страница в блоке буферной памяти 6 свободна, то в признаковой части соответствующей ячейки записывается специальный символ (например, нуль). Код номера блока памяти, из которого поступило сообщение (запрос на обслуживание или учебная информация), а также код но.мера потребителя информации запоминаются в регистре номера блока памяти 11 и после нахождения свободной страницы блоком управления 7 по специальному признаку в признаковой части блока ассоциативной памяти 10, происходит передача кодов номеров блоков из регистра 11 в блок 10 в соответствующие зоны ячейки, а номер страницы из второй зоны передается на регистр адреса блока буферной памяти 6. Тем временем коммутатор 5 по сигналу из блока управления 7 подготавливает цепь передачи информации из соответствующего блока памяти в регистр слова блока буферной памяти 6. Сообщение записывается в выделенную страницу буферной памяти. Дальнейщая передача сообщения из блока буферной памяти к потребителю осуществляется следующим образом. Путем последовательного «просмотра информационной части ассоциативной памяти (3 зона ячеек) выявляется первый номер потребителя информации, который поступает на коммутатор 5 и настраивает его для обеспечения соответствующей связи. Номер страницы, хранящийся в этой же ячейке (2 зона) поступает на регистр адреса блока буферной памяти 6, после чего начинается считывание и передача хранящейся в этой странице информации потребителю. Предлагаемое устройство позволяет значительно расширить его функциона.тьные возможности по сравнению с известны ,;.; благодаря введению обмена ннфор.маии между отдельными блоками памяти. Это позволяет распределять учебную информаци -в зависимости от информационных потреб ностей пользователей и использовать запоминаюшие устройства небольшой емкости. что приводит к увеличению их быстродействия и надежности. Формула изобретения Устройство для обучения, содержащее пульты учащихся, соединенные через коммутаторы пультов и блоки приоритета с соответствующими блоками оперативной памяти, которые через коммутатор блоков памяти подключены к блоку буферной памяти и блоку управления, соединенному с блоком буферной памяти, центральным блоком памяти и блоком ввода информации, который подключен к центральному блоку памяти, соединенному с блоком буферной памяти. блоки приоритета подключены к соответствующим коммутаторам пультов, отличающевся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, оно содержит блок ассоциативной памяти и регистр номера блока памяти, входы которого подключены к коммутатору блоков памяти и центральному блоку памяти, а выход - ко входу блока ассоциативной памяти, соединенного с блоком управления, блоком буферной памяти и коммутатором блоков памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 402902, кл. G 09 В 7/02, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 424220, кл. G 09 В 7/02, 1974. 3.Заявка № 2174206/24, кл. G 09 В 7/07 1975, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.