Обучающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G09B7/02 

1

Нзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к техническим средствам обучения, и может быть исполь- эовано для обучения, контроля знаний и синтеза учебной информации.

Известно обучающее устройство Р2 с программным управлением, содержащее блок считывания информащ1И, блок записи, буферный блок памяти, блок сравнения, блок отображения информации и блок управлеиия.

Недостатком этого устройства является сложность организации и нерациональное использование памяти.

Известно устройство 23 содержащее связанные соответствующим образом блок ввода вопроса и ответа, блок поиска информации, блок определения оценки, блок анализа сложности вопроса, блок индикации и регистрации блок предъявления информации, блок формирования вопроса и блок формирования ответов.

Недостатками устройства являются ограниченные дидактичес1А1е возможности и отсутствие, контроля по графическому материалу .изучаемого курса.

Наиболее близким к изобретению является обучаюо е устройство Сз , содержащее блок ввода текста, блок преобразования текста в электрический сигнал, блок преобразования ри10сунков в электрический сигнал, видеомагнитофш, блок предьявления грат ческой и ормации, блок ввода рисунков, счетчик времени, блок задания временных интервалов, блок ввода

ts адресов элементов рисунков, блок памяти адресов элементов рисунка, блок выбора адресов элементоврисунка, блок памяти рисунков и блок памяти регенерации.

м

Устройство позволяет генерировать аудиовизуальные учебные курсы.

Недостатками устройства являются сложность конструктивного выполнения. отсутствие контроля по графическому материалу, невозможность оптимизации последовательности формирования учебной информации. Целью изобретения является упроще ние устройства и расширение его дидак тических возможностей. Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок формирования оценки, блок ввода эталонных ответов, соединенный выходом с первым входом блока сравнения, второ вход которого подключен к первому выходу блока ввода ответов, второй выход которого через последовательно включенные распределитель управляющих импульсов, блок управления выдачей информации, блок подсветки и блоки -перемещения носителей информации соединен с Заходами блока предъявления информации, вторые входы блоков перемещения носителей информации подключены к соответствующим вторым выходам распределителя управляющих импульсов, в него введены формирователь кодов, первьй блок памяти, два дешифратора и последовательно соединенные блок адаптивного управления, второй блок памяти и блок дешифраторов, подключенный выходом непосредственно к второму входу формирователя управляющих им.пульсОв, вторым входом через второй блок памяти - к третьему выходу блока ввода ответов, а третьим выходом через первый дешифратор к выходу блока формирования оценки, вход ко торого соединен с вторым выходом блока адаптивного управления, трети выход которого через формирователь кодов подключен к третьему входу формирователя управляющих импульсов, а вход - непосредственно к выходу блока сравнения, соединенного третьим входом с выходом второго де шифратора, входы которого подключены к вторым выходам соответствующих бл ков перемещения носителей информации. Блок адаптивного управления со держит двоично-десятичный счетчик и три дешифратора, выходел которых явл ются соответсТвуюпцши выходами блока, а входы соединены с соответству ющими выходами ; ;двоично-десятичного счетчика, входы которого являются входами блока На фиг. 1 приведена структурная схема обучающего устройства; на фиг. 2 - блок дешифраторов; а на фиг. 3.- блок адаптивного управления. Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 ввода ответов, распределитель 2 управляюш;их импульсов, блок.З управления выдачей информации и блок А подсветки, блок 5 сравнения, подключенный к блоку 1 ввода ответов и блоку 6 ввода эталонных ответов, блок 7 формирования оценки, блоки 8 перемещения носителей информации, блок 9 предъявления информации, блок 10 адаптивного управления, блок 11 памяти (реакций) и блок 12 дешифраторов. Дешифратор 13 соединен с выходом блока 7 и с входом блока 12, подключенного к распределителю 2 и блоку 14 памяти, соединенному с блоком ввода ответов. Входы блоков 8 подключены к распределителю 2 и блоку 4. Одни выходы блоков 8 соединены непосредственно с блоком 9, а выходы подключены через дешифратор 15 к блоку 5, подсоединенному к блоку 10, который подключен к блоку 7 и формирователю 16 кодов (тестовых изображений), выход которого соединен с распределителем 2. Обучающее устройство работает следующим образом. На основании учебного материала, покоторому синтезируется учебный курс, подготавливается графический материал. Графический материал представляет собой рисунки, которые готовят в виде композиционно-рисованных схем., отдельных узлов и их элементов (блок-схемы, принципиальные электрические схемы, временные диаграммы и т.д.). Кадры рисунков графического материала расположены на носителях информации (например, фотопленках). Причем в соответствующих местах кадра рисунка представляется метка, указывающая номер кадра. Информация отображается блоком 9 в виде динамического изображения путем подбора учащимся или преподавателем отдельных элементом с различньж носителей информа1щи с помощью блока 1, распределителя 2, блока 3, блока 4 и блоков 8. Или же синтез информации производится с помощью сигналов, проходящих по цепи: блок 1, блок 14 и блок 12. Из блока 12.определяющего приоритет.изображений, сигнал йроходит через

58

блоки 2, 3, 4 и 8 с отображением информации в блоке 9.

Таким образом, производится синтез графического материала. Причем возможно периодическое выделение эле ментов.рисунка путем их подсвечивания с помощью &лока 4, поэтапное построение отдельных элементов схем, одновременное экспонирование всего рисунка, предъявление контролирующей программы рисунков с помощью формирователя 16, и рисунков с неполным построением или вопросов, на которые необходимо ответить в виде рисунка.

При контроле знаний обучаемый вводит ответ на поставленный вопрос посредством блока 1. Код ответа попадает на блок 5, где сравнивается с эталонным ответом, подаваемым из бло ка 6 (состоит из узлов ввода образов ответов и памяти ответов).

В зависимости от результата сравнения 10 передает соответствующие сигналы на блок 7, блок 11 {выполнен, например, из триггеров) и формирователь 16.

ФорГШрователь 16 через распределитель 2 управляет соответствующим блоком 8 дпя проведения через блок 9 тестирования обучаемого .

.Экран блока 9 разбит на функциональные поля. Сигнал с блока 10 через блок 11 совместно с сигналом с блока 14 (выполнен, например, из триггеров) на основании предыстории обучения и контроля знаний учащихся управляет выдачей сигналов из распределителя 2 на блоки 8 для заполнения соответствующих функциональных полей экрана блока 9.

Блок 14 управляется кодами из блока 1 и сигналом из дешифратора. 13, управляемого из блока 7.

Преподаватель может ставить вопрог сы., требующие графического- ответа. Такой ответ конструируется обучаемым выдачей кодов из блока 1 через распределитель 2 на блоки 8, на которых отображены элементы рисунков полного ответа. Графический ответ формируется посредством узла синтеза .реакций устройства, входящего в блок 9, на соответствующем функциональном поле экрана (т.е. дпя получения полного изображения накладьшается маска для сопряжения отдельных элементов изображения) , а правильность ответа оценива16

ется в блоке 5 сравнением эталонного кода из блока 6 и кода из дешифратора 15, на вход которого подаются сигналы из всех блоков 8.

Блок 12 дешифраторов состоит из двух преобразователей 17, выполненных из элементов И, ИЛИ,

Блок 10 состоит из трех дешифраторов 18 и накапливающего двоичнодесятичного счетчика 19.

Предлагаемое устройство позволяет синтезировать учебную информацию в виде графических образов и может быть использовано в информационнообучающих системах на базе ЭЦШ.

Процесс синтеза информации с сопутствующим ему тестовым контролем знаний обучаемых позволяет создать игровую ситуацию и расширить дидактические возможности машинного обучения, что способствует повышению качества усвоения изучаемого материала.

Кроме того, по данным ЭНЕСКО, человек, слушая, запоминает 15% речевой информации, глядя - 25% видимой информации. Поэтому использование устройства позволяет примерно в 1,7 раза увеличить эффективность передачи и восприятия изучаемого материала.

Формула изобретения

1. Обучающее устройство, содержащее блок формирования оценки, блок ввода эталонных ответов, соединенный выходом с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к первому выходу блока ввода ответов, второй выход которого через последовательно включенные распределитель управляющих импульсов, боток управления выдачей информации, блок подсветки и блоки перемещения носителей информации соединен с входами блока предъявления информации, вторые входы блоков перемещения носителей информации подключены к соответствующим вторым выходам распределителя управляю-, щих импульсов, отличающ ее е я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей и упроще1шя устройства, оно содержит формирователь кодов, первый блок памяти, два депшфратора и последовательно соединенные блок адаптивного управления, второй блок памяти и блок дешифраторов, подключенный выходом

786

непосредственно к второму входу фор йlpoвaтeля управляющих импульсов, вторым входом через второй блок памяти - к Третьему выходу блока ввода ответов, а третьим выходом - через первый депшфратор к выходу блока формирования оценк(, вход которого соединен со вторым выходом блока адаптивного з равления, третий выход которого через форШ1рователь кодов подключен к TpeTb iiy входу формирователя упраглякицих импульсов а вход - яёпосредственно к вьйсоду блока сравнения, соединенного третьим входом с выходом второго дешифратора, входы которого подключены кЬ вторым выходам соответйтвуюидах блоков перемещения носителей информации,

2. Устройство по п. , о т л и. 1 8 ч ающее с я тем, что в нем блок адаптивного управления содержит двоично-десятичный счетчик и три дешифратора, выходы которых являются соответствующими выходами блока, а входы соединены с соответствующими выходами двоично-десятичного счетчика входа которого являются входами блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.АкценТованная заявка Японии № 48-14692, кл. G 09 В 7/00, опуб|шк, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

8 488246, кл.б 09 В 7/02, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР по заявке 2628614/18-24,

кл. G 09 В 7/02, 1978 (прототип).

17

W

18

Фиг. 2

Фиг.З