Обучающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G09B7/02 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для обучения, и может быть использовано в различных учебных заведениях при организации программированного обучения.

По основному авт.св.. № 723646 известно обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, подключенный к входам блока сравнения отве.тов и блока памяти, выход блока памяти соединен со входом блока воспроизведения, подключенного ко входам блока регистрации, блока сравнения ответов и блока сравнения адресов, выход которого соединен со входом блока памяти, блок .определения признаков, соединенный с выходом блока воспроизведения и со входом блоков сравнения адресов и ответов и блока управления, и регистр адреса, подключенный к выходам блоков воспроизведения и управления и ко входам блоков сравнения адресов и пам.гти l.

Недостатком данного устройства является то, что оно не сообщает учащемуся времени. Которое рста.юсь ему на обдумывание кадра, или времени, которое учащийся превысил по сравнению с заданным. Кроме того, оно не .дает возможности учащемуся самому регулировать в определенных пределах в зависимости от своих индивидуальных особенностей., время необходимое для обдумывания кадра.

При изучении какого-либо учебного материала немашиниьм методом учащийся планирует время изучения этого материала, т.е. задает себе определенный уровень притязания по скорости его восприятия и переработки,

а также постоянно контролирует себя. Если опр еленные разделы материала изучаются за большее время, чем намечено, значит уровень притязания учащегося не совпадает с истинной скоростью восприятия и переработки материала, т.е. темпом обучения. В этом случае для изучения следующих разделов материала необходимо повысить темп обучения. Если изучение

разделов материала осуществляется

быстрее, чем намечено, учащийся обычно планирует меньший срок окончания изучения материала, т.е. меняет свой уровень притязання по скорости восприятия и переработки информации.

Аналогичные рассуждения справедливы и для обучения на машинах. Для того, чтобы темп обучения был оптимальным для данного учащегося, необходимо самому учащемуся задавать свой ур вень притязаний по времени изучения материала и постоянно контролировать его соответствие истинной.скорости восприятия и переработки учебного материала, что позволяет правильно организовать процесс обучения и максимально его интенсифицировать.

Известное устройство также не позволяет учащемуся устанавливать и контролировать свой индивидуальный темп обучения. Причиной этих недостатков является отсутствие возможности задавать и контролировать темп об чения, что сужает дидактические возможности устройства.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные блок регулирования темпа обучения, блок задержки времени, счетчик текущего времени и индикатор текущего времени, блок задержки времени соединен с выходами блоков воспроизведения и сравнения адресов.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое ycтpoйcтвo на фиг.

2- три типа кодов со схематическим изображением блока воспроизведения.

Обучающее устройство содержит блок 1 ввода ответов, связанный с блоком 2 сравнения ответов и блоком

3памяти, соединенным с блоком 4 воспроизведения, который подключен к блоку 5 регистрации, блоку 6 сравнения адресов, регистру 7 адреса, блоку 2 сравнения ответов, блоку 8 задержки времени и блоку 9 определения признаков, подсоединенному к блоку 6 сравнения адресов, блоку 10 управления и блоку 2 сравнения.ответов , связанному с блоком 10 управления, который соединен с блоком 5 регистрации и регистром 7 адреса, подключенным, к блоку 3 памяти и блоку

6 сравнения адресов, соединенным с блоком 3 памяти и блоком 8 задержки времени, связанным со счетчиком 11 текущего времени, соединенным с индикатором 12 текущего времени и блок 13 регулирования темпа обучения, связанный с блоком 8 задержки времени.

Блок 2 сравнения ответов, блок 6 сравнения адресов, регистр 7 адреса, блок 8 задержки времени, блок 9 определения признаков, блок 10 управления и счетчик 11 текущего времени объединены в вычислитель 14.

Блок 1 ввода ответов состоит из цифро-буквенных кнопок ввода ответов дешифратора, триггеров запоминания

ответов и реле запуска лентопротяжного механизма (не показаны).

Блок 3 памяти содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления и реверсивный лентопротяжный механизм (не показаны).

Блок 4 воспроизведения состоит из однотипных фотоэлектрических усилителей, преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их (не показаны).

Блок 5 регистрации содержит счетчик ошибок со схемой совпадения на счетном входе, дешифратор и индикаторные лампы оценок (не показаны).

Индикатор текущего времени 1-2 включает з себя дешифратор и индикаторные лампы, высвечивающие время, оставшееся на обдумывание материала, в процентах (например, на обдумывание материала осталось 25% от всего времени, предназначенного для обдумывания материала), а также врем превышенное учащимся по сравнению с временем, необходимым для обдумывания материала, в процентах (например, время изучения данного материала превышено на 10% по сравнению с временем, предназначенным на обдумывание данного материала).

Блок 13 регулирования темпа обучения представляет собой переключатель расположенный на панели блока ввода обучающего устройства и предназначенный для задания темпа обучения учащимся. Среднее положение регулятора характеризует средний темп усвоения материала, кодируемый на кинопленке. Отклонения переключателя влево и вправо свидетельствуют об отклонении предлагаемого темпа обучения учащегося от среднего.

Перед рассмотрением работы устройства необходимо рассмотреть кодировку кинопленки (фиг.2). В предлагаемом устройстве программа имеет три типа 15-17 кодов с различными функциями в управлении работой устройства .

Коды типа 15 содержат код возможного ответа 18, предназначенный для сравнения с кодом ответа, разряд 19 Обязательное сравнение, необходимый для безусловного сравнения с кодом ответа, разряд 20 Неправильно предназначенный для занесения одного штрафного балла в блок 5 регистрации, и отличительный признак 21, служащий для опознавания кодов типа 15 вычислителем 14 (например, 3-й снизу разряд светлый, а 2-й снизу разряд тмный ) .

Коды типа 16 содержат адрес следукяцего кадра 22, по которому следует искать следующий кадр, и отличительный признак 23, предназначенный для опознавания типа кода вычислителем 14 (например, третий снизу разряд темный, а второй снизу разряд светлый). Коды типа 17 содержат код 24 кадра, являющийся двоичным номером кадра и предназначенный для сравнения с адресом следующего кадра, код 25 задания времени обучения, который определяет среднее время, необхо димое для изучения определенного материала, и отличительный признак 26 (например 2-й и 3-й снизу разряды светлые). В кодах всех типов существует оди служебный разряд 27 Маркер, предна наченный для формирования разрешающе го сигнала на считывание всего кода. Сигнал с маркерного фотоэлектрического усилителя 28 подается на остальные фотоэлектрические усилители 29 и 30 в качестве разрешающего. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Перед обучением учгвдийся с помощью блока 13 устанавливает отклонени своего предполагаемого темпа обучен от среднего темпа обучения, задаваемого разрядами кода 25 типа 17. Пос ле ввода учащимся ответа блок 1 ввода ответов выдает код ответа в вычис литель 14 и подает сигнал запуска лентопротяжного механизма в блок 3 памяти. Во время движения кинопленки управлякицие коды проходят мимо фотодатчиков блока 4 воспроизведения, считываются и подаются в вычислител 14, который на основе кода ответов и кодов, считываемых с кинопленки, осуществляет поиск нужного кадра. Код ответа поступает в блок 2 сравнения ответов, в который поступают сигналы из разрядов блока 4 воспроизведения с фотоэлектрических усили телей, считывающих коды возможных ответов и разряд Обязательное срав нение, а из блока 9 определения признаков поступают сигналы о считы вании кодов типа 15. В исходном состоянии вычислитель 14 реагирует только на коды типа 15 При поразрядном сравнении кода ответа с кодом возможного ответа и при наличии сигнала из блока 9.блок 2 вьщает сигнал сравнения в блок 10 управления. Если ни один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнился с кодом ответа (учащийся ответил непредусмотренным образом) , то приходит код типа 15, стоящий последним среди кодов типа 15, в котором содержится разряд Обязатель ное сравнение, и при считывании такого кода блок 2 вьщает сигнал сравнения в блок 10, В блок 9 определения признаков поступают сигналы из разрядов блокэ BOCiipoH3ведения, занятых отличительными признаками/ а из блока 9 поступают разрешающие сигналы о наличии кода в блок 2 сравнения ответов, еси считываемый код является кодом типа 15, в блок управления 10, если считываемый код является кодом типа 16, ив блок 6 сравнения адресов, еси это код типа 17. Блок 10 управления по сигналу из блока 2 производит запоминание наличия сравнения кода ответа с кодом возможного ответа и выдает кратковременный сигнал на запись и индикацию ошибки в блок 5 регистрации,если в сравниваемом коде типа 15 закодирован разряд Неправильно, который из блока 4 подается в блок 5, то при совпадении двух сигналов блок 5 регистрирует и индицирует ошибку. После запоминания сигнала сравнения кода возможного ответа с кодом ответа блоком 10, первый пришедший код типа 16 вызывает появление сигнала из блока 9 в блок 10 и блок 10 вырабатывает разрешающий сигнал на запись следующего кадра и регистр 7 адреса. Адрес следующего кадра, содержащийся в коде типа 16 и поступающий из блока 4 в блок 7, записывается в регистр 7 адреса и з поминается на время поиска следующего, кадра. Выдачу разрешающего сигнала блок 10 запоминает и повторных сигналов не выдает, а вычислитель 14 в дальнейшем реагирует на коды типа 17. Адрес следующего кадра содержит разряд направления движения Реверс, и если нужный кадр находится в стороне, противоположной первоначальному -движению кинопленки, то регистр 7адреса подает сигнал Реверс в блок 3 памяти, по которому направление движения кинопленки изменяется на противоположное. Блок б сравнения производит поразрядное сравк -- ие адреса следующего кадра, проходящего из регистра 7 адреса, и кода кадра, приходящего из блока 4 воспроизведения , при наличии разрешающего сигнала из блока 9 определения признаков о наличии кода типа 17. При поразрядном сравнении блоком б выдается сигнал на останов лентопротяжного механизма в блок 3 памяти. Блок 6 выдает также сигнал в блок 8 задержки времени, разрешая его подключение к счетчику 11 текущего времени. Блок 8задержки времени состоит из дешифратора кода задания времени обучения (не показан), входы которого соединены с фотоусилителями блока 4 воспроизведения, соответствующими коду 25 задания времени обучения, генератора импульсов (не показан) с времязадающнми цепями,, подключенными к выходам дешифратора кода задания времени обучения н выходам блока 13, а также содержит элемент И совпадения (не показан), на один вход которого подаются импульсы с генератора импульсов, а на другой - сигнал останова лентопротяжного механизма, приходящего из блока .6 сравнения адресов, а выход его соединен со сч чиком 11 текущего времени. Для запоминания кратковременного сигнала останова лентопротяжного механизма на время экспозиции кадра блок 8 со держит также элемент памяти (не показан) . Таким образом, частота следования -импульсов из блока 8 в блок 11 зависит от кода 25 задания времени обучения, рпределяющего среднее вре мя на обдумывание материала, а такж от установки блока 13 регулирования темпа обучения, определяющего откло нение от среднего времени на обдумы ние материала и зависящего от уровн притязаний учащегося. Счетчик 11 текущего времени сумм рует импульсы, поступающие из блока 8 задержки времени, и по достижению определенного их числа подает сигналы в индикатор 12 текущего вре ни, который высвечивает время, оста шееся на обдумывание материала учащимся, или время, превышенное учащи ся на обдумывание материала. Если текущее время подсчитывается для ча ти материала, содержащей несколько кадров с учебной информацией, то ко ды 25 задания времени обучения в ра личных кодах типа 17 совпадают. Для подсчета времени в другой части материала счетчик 11 текущего времени устанавливается в начальное состояние. Установка счетчика 11 текущего времени в начальное состояние может производиться, например при определенном коде 25 задания времени обуче ния, когда разряды кода 25 единицы. Если разряды кода 25 все нули, то генератор импульсов блока 8 задержки времени отключается (точнее, подключается времязадающая цепь, при которой, частота генерации практически равна нулю). В этом случае время изучения данного кадра (кадров) не подсчитывается и состояние счетчика 11 текущего времени не изменяется. Использование изобретения позволяет интенсивность обучения путем его активизации, что дости гается следующим. Во-первых, учащийся самостоятельно в зависимости от своей подготовки и способностей определяет время. необходимое для усвоения учебного материала. На пленке-программе кодируется и на экране может указываться среднее время усвоения материала, учащийся же определяет свой собственный уровень знаний и способностей. Самооценка своих знаний и способностей производится по опыту предыдущего усвоения учебной програм мы по различным дисциплинам и поло житёльно сказывается на оценке степени интенсивности обучения учащимся, т.е. времни усвоения данного учебного материала. Исходя из этой оценки,учащийся устанавливает свое время изучения материала, которое он считает наиболее приемлемым для себя, т.е. устанавливает отклонение от среднего времени изучения материала. Во-вторых, в процессе изучения материала учащемуся сообщается отклонение истинного изучения материала от установленного. Оценка отклонения истинного времени от установленного позволяет правильно организовывать процесс дальнейшего обучения. Если учащийся не укладывается в то время, которое установил он сам, это говорит либо о том,что темп обучения слишком мал и не соответствует способностям и знаниям учащегося и его следует увеличить, т.е. изучать материал более интенсивно, либо о том, что учащийся переоценил свои знания и способности. Если же учащийся изучает материал быстрее, чем установлено им самим,то это свидетельствует о том, что либо следует увеличить свои притязания, т.е. уменьшить время изучения материала, так как способности и знания учащимся недооценены, либо о том, что материал изучается излишне быстро и поверхностно, поэтому темп обучения следует снизить. Самостоятельная установка индивидуального времени изучения и постоянный контроль за ним позволяют максимально интенсивно и качественно усваивать учебный материал. Кроме того, установка времени обучения может производиться не самим учащимся, исходя из знания своих способностей и предьщущей подготовки, основанного на опыте изучения учебной nporpaMNM по данной и другим дисциплинам, но также и преподавателем. Преподаватель может изменить среднее время изучения материала , закодированное на кинопленке, тем самым внося в программу коррективы. Установка времени изучения материала преподавателем позволяет на основе знания индивидуальных особенностей учащегося (например полученных им ранее оценок, способностей) повышать степени адаптации обучения, что улучшает качество обучения. В результате эксперимента установлено, что самостоятельная установка и контролирование времени изучения материала позволяет существенно улучшить организац Йо процесса обучения на машинах самим учащимся и активизировать его, при этом учащимся выбирается оптимальное время и интенсивность изучения материала. По сравнению с контрольной группой, обучае ой на других машинах, количество лохих оценок, полученных в реэуЛь