Устройство для обучения Советский патент 1980 года по МПК G09B7/07 

1

Изобретение относится к области автоматизированных систем обучения и может быть использовано как при обучении, так и при исследовании учебного процесса в различных учебных заведениях.

Одно из известных устройств для обучения с определением трудоемкости действий обучаемых при групповом обучении содержит обучающую машину, часовой механизм и потенциометр, фазочувствительный усилитель, реле, индикаторы, задатчик расчетного времени 1. Это устройство используется при контроле и обучении для определения трудоемкости усвоения программы путем измерения времени с момента выдачи программы до момента положительной средней оценки группы обучаемых и сравнения полученного времени с заданным расчетным. Однако известное устройство не позволяет определять трудоемкость усвоения программы каждым учащимся, что приводит к низкой его эффективности.

Наиболее близким к данному изобретению техническим решением является устройство для обучения, содержащее пульт преподавателя, пульты обучаемых, счетчик правильных ответов, генератор тактовых импульсов, логические элементы, счетчики времени, схемы сравнения, сумматор, индикатод датчики биотоков, амплитудный селектор, узел определения средней трудоемкости программы 2.

Это устройство оценивает трудоемкость усвоения программы по результатам замера альфаритмов мозга.

Однако измерение альфаритмов мозга в условиях реальной обучающей системы не обеспечивает объективной информации о состоянии обучаемого из-за неизбежного

10 искажения показаний датчиков биотоков вследствие помех электрического и механического происхождения. Кроме того, устройство не обеспечивает оптимальных режимов труда и отдыха обучаемых, что снижает

15 эффективность обучения.

Цель изобретения - повыщение точности обучения за счет объективности оценки трудоемкости усвоения программы и обеспечения оптимального режима труда и отдыха каждого обучаемого.

Для реализации этой цели изобретения в устройство, содержащее пульт преподавателя, соединенный с генератором тактовых импульсов и пультами учащихся, подключенными через счетчики сигналов правильности ответов к блоку индикации результата ответов и непосредственно - к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с генератором тактовых импульсов, третьи входы - с выходами соответствующих амплитудных селекторов, а выходы через последовательно включенные соответствующие счетчики времени и блок сравнения - с одними входами блока индикации результата ответов и через последовательно включенные элемент ИЛИ, блок определения средней производительности учащихся и сумматор - с другими входами блока индикации результата ответов и со входами блока сравнения, введены последовательно включенные генератор высокочастотных сигналов и датчики электробиолюминесценции, соединенные со входами соответствующих амплитудных селекторов и индикаторы работоспособности учащихся, подключенные к выходам соответствующих амплитудных селекторов. На чертеже изображено предлагаемое устройство для обучения. Устройство содержит пульт 1 преподавателя, соединенный через пульты 2 учащихся со счетчиком сигналов 3 правильности ответов. Кроме того, пульт 1 преподавателя соединен с генератором 4 тактовых импульсов. Выходы датчиков 5 электробиолюминесценции, измеряющих уровень электробиолюминесценции при воздействии высокочастотного сигнала от генератора 6 высокочастотных сигналов, соединены со входами регулируемых амплитудных селекторов 7. Первые входы логических элементов И 8 соединены с генератором 4 тактовых импульсов, а вторые входы - с пультами 2 учащихся. Выходы логических элементов И 8 соединены с входами счетчиков 9 времени и входами логического элемента ИЛИ 10, выходы которого через блок 11 определения средней производительности учащихся соединены со входами сумматора 12, выход которого соединен с входом блока 13 индикации результата ответов. К первым входам блока 14 сравнения подключены выходы счетчиков 9 времени, .ко вторым входам - выходы сумматора 12, а выходы блока 14 сравнения соединены со входом блока 13, выходы амплитудных селекторов 7 подключены к индикаторам 15 работоспособности учащихся. Работа устройств осуществляется следующим образом. Перед получением программы измеряется исходный уровень электробиолюминесцен ции каждого обучаемого и осуществляется соответствующая индивидуальная регулировка порога срабатывания каждого регулируемого амплитудного селектора 7. Затем учащиеся получают программу, по сле чего с пульта 1 преподавателя включаются блоки устройства. При этом генератор 4 тактовых импульсов подает тактовые импульсы на первые входы элементов И 8. Воздействие высокочастотного генератора 6 вызывает фиксируемые датчиками 5 уровни злектробиолюминесценции, близкие к исходным для каждого обучаемого. Утомление каждого обучаемого в процессе активной работы над программой фиксируется его датчиком 5 электробиолюминесценции совместно с амплитудным селектором 7 по снижению уровня электробиолюминесценции. До момента фиксации утомления с амплитудного селектора 7 поступает сигнал на один вход логического элемента И 8, на другой вход которого до момента ввода правильного ответа обучаемым поступает сигнал с пульта 2. В результате этого тактовые импульсы через логический элемент И 8 поступают на счетчик 9 времени и через логический элемент ИЛИ 10, блок 11, обеспечивающий деление на число обучаемых в группе, поступают на сумматор 12, с выхода которого сигнал поступает в блок 14 сравнения и блок 13 для индикации. На одни входы блока 14 сравнения поступает сигнал от счетчика 9 времени, а с выхода блока 14 сравнения - на блок 13, который, однако, не обеспечивает визуальной индикации из-за отсутствия сигнала разрешения из счетчика 3 правильных ответов. В момент утомления прекращается поступление сигнала с амплитудного селектора 7 на индикатор 15 работоспособности и на логический элемент И 8, что вызывает отключение индикатора 15 работоспособности и прекращение работы счетчика 9 времени. При отключении индикатора 15 работоспособности обучаемый прерывает работу над программой до восстановления работоспособ.ности. Сигнал восстановления работоспособности, вырабатываемый на выходе амплитудного селектора 7 при возвращении уровня электробиолюминесценции, определяемого датчиком 5 электробиолюминесценции до исходного значения, приводит к включению индикатора 15 работоспособности и возобновлению работы обучаемого над программой и поступлению вновь тактовых импульсов через логический элемент И 8 на счетчик 9 времени. Так работа будет проходить до момента ввода обучаемым правильного ответа. В этом случае из пульта 2 сигнал правильного ответа поступает в счетчик 3 правильных ответов, а сигнал запрета - на логический элемент И 8. Таким образом, к моменту усвоения программы обучаемым в счетчик 9 времени будет записано время его активной работы над программой. В сумматор 12 из канала данного обучаемого через логический элемент ИЛИ 10 и блок И будет записано время активной работы обучаемого, деленное на число обучаемых в

группе. Аналогичным образом будет происходить работа устройства параллельно для каждого обучаемого. Когда все обучаемые дадут правильные ответы, в счетчиках 9 времени будет записано время активной работы каждого обучаемого над программой, а в сумматоре 12 - общее время активной работы всех учащихся над программой, деленное на число учащихся в группе, т. е. средняя трудоемкость усвоения программы. Одновременно из счетчика 3 правильных ответов поступает сигнал разрешения индикации в блок 13. В этом случае блок 13 обеспечивает визуальную индикацию средней трудоемкости усвоения программы, сигналы со счетчика 9 времени, поступающие на первые входы блока 14 сравнения и сигналы, поступающие от сумматора 12 на вторые входы блока 14 сравнения, обеспечивают по явление сигналов на выходах блока 14 сравнения, срабатывание блока 13 и индикацию уровня усвоения программы обучаемым в зависимости от соотнощения его индивидуального времени активной работы и средней трудоемкости изготовления программы.

Обеспечение оптимальных режимов труда и отдыха обучаемых в процессе обучения в сочетании с точным учетом трудоемкости усвоения программ позволяет значительно повысить эффективность обучения.

Экономическая эффективность использования предлагаемого изобретения в системе автоматизации обучения определяется стоимостью автоматизированного оборудования, расходами, связанными с обслуживанием технических средств обучения, временем, затрачиваемым на обучение и фондом зарплаты обучающихся специалистов за время обучения.

В устройстве использованы как базовые средства обучающих систем, так и дополнительные блоки. В число последних входят датчики электробиолюминесценции. Расходы, связанные с обслуживанием технических средств обучения, уменьщаются пропорционально уменьщению времени обучения. Ожидаемая годовая экономия от использования изобретения только на предприятии-заявителе составляет более 25 тыс. руб. При массовом использовании годовая экономия составит несколько миллионов рублей.

Формула изобретения

Устройство для обучения, содержащее пульт преподавателя, соединенный с генератором тактовых импульсов и пультами учащихся, подключенными через счетчик сигналов правильности ответов к блоку индикации результата ответов и непосредственно - к первым входам элементов И, вторые входы

которых соединены с генератором тактовых импульсов, третьи входы - с выходами соответствующих амплитудных селекторов , а выходы через последовательно включенные соответствующие счетчики времени и блок сравнения - с одними входами блока индикации результата ответа и через последовательно включенные элемент ИЛИ, блок определения средней производительности учащихся и сумматор - с другими входами блока индикации результата ответов и со входами блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности обучения, оно содержит последовательно включенные генератор высокочастотных сигналов, датчики электробиолюминесценции, соединенные со входами соответствующих амплитудных селекторов и индикаторы работоспособности учащихся, подключенные к выходам соответствующих амплитудных селекторов.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 285386, кл. G 09 В 7/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 546926, кл. G 09 В 7/07, 1977 (прототип).

7ГГ