Обучающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G09B7/04 

Устройство относится к техническим средствам обучения, используемым для контроля и оценки уровня подготовки операторов.

По основному авт. св. № 785887 известно устройство для контроля и оценки уровня подготовки операторов, содержащее блок вьщачи информации, логический блок, блок ввода, блок индикации, блок вычисления взаимной корреляции количества задач и правильных решений, блок оценки и блок выдачи правильных решений 1.

Недостатком устройства является то, что оценка и контроль уровня подготовки операторов производится относительно усредненной кривой обучения, что предопределяет для обеспечения требуемой достоверности их получения необходимость либо группу операторов разбивать на подгруппы с тем, чтобы получить для каждой подгруппы свою экспоненту, наиболее полно отражающую способности операторов , либо в качестве эталонной кривой брать экспоненту, отражающую . предельно допутимые способности подгруппы операторов.

Цель изобретения - повышение эффективне.сти подготовки операторов

за счет автоподстройки обучающего устройства к индивидуальным способностям оператора

Поставленная цель достигается тем, что в обучакнцее устройство введен блок интегрирования, первый и четвертый входы которого подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока корреляции,пятый вход подключен к четвертому выходу логического блока, шестой вход подключен ко второму выходу блока выдачи информации, второй и третий входы являются входами устройства, а выход соединен с первым входом блока выдачи правильных решений.

Кроме того, блок интегрирования содержит нелинейный преобразователь, первый, второй и третий элементы И, преобразователь напряжение-код,триггер, элемент задержки, первый и второй элементы ИЛИ, первую и вторую схемы сравнения, первый и второй входы нелинейного преобразователя являются соответственно шестым и пятым входами блока интегрирования, а выход соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-код, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которо- го подключен к второму входу первого элемента И, а первый вход подключен к выходу триггера, вход которого через элемент задержки подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам второго и третьего элементов И,вторые входы которых являются соответственно четвертым и первым входами блока интегрирования, а первые входы подключены соответственно к выходам первой и второй схем сравнения, первые входы которых соединены с первым входом нелинейного преобразователя, а вторые входы являются соответственно третьим и вторым входами блока интегрирования, выход которого является выходом преобразователя напряжение-код.

Данное конструктивное решение позволяет в процессе обучения заново записать на счетчике числа импульсов такое число, согласно которому на выходе преобразователя код-напряжение блока выдачи правильных решений устанавливается уровень напряжения, согласно рассчитанному тангенсу угла наклона линейной функции.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока интегрирования; на фиг.3 - пример изменения угла наклона линейной . функции с учетом способностей операЦ тора на данном цикле обучения.

Обучающее устройство содержит блок 1 вудачи информации, логический блок 2, блок 3 ввода, блок 4 индикации, блок 5 корреляции, блок б оценки, блок 7 выдачи правильных решений, блок 8 интегрирования, препрдаватель 20 и оператор 21.

Блок 8 интегрирования включает в себя нелинейный преобразователь 9, первый элемент И 10, преобразователь 11 напряжение-код, первую схему 12 сравнения, вторую схему 13 сравнения, второй элемент И 14, третий элемент И 15, второй элемент ИЛИ 16, первый элемент иЛИ 17, элемент 18 задержки, триггер 19.

Устройство работает следующим образом.

Преподаватель (инструктор) 20, исходя из затраченного времени на обучение оператора и зафиксированного уровня подготовки его, определяет по усредненной эталонной экспоненте очередной цикл обучения и в соответствии с линейной функцией этого цикла записывает на счетчик числа импульсов число. Согласно набранному числу на выходе преобразователя код-напряжение блока 7 выдачи правильных решений устанавливается уровень напряжения, соответствующий . уровню подготовки оператора на начало нового цикла обучения. Кроме того, на второй вход схемы 12 сравнения подводится напряжение, пропорциональное максимально допустимому числу предъявлений методической информации, а на второй вход схемы 13 сравнения - напряжение, пропорциональное минимально допустимому числу

0 предъявлений методической информации.

Учащийся 21 получает учебную информацию через блок 1 выдачи информации и вводит свои, ответы с помощью

5 блока 3 ввода. Кроме того, с блока 1 выдачи информации на первые входы нелинейного преобразователя 9 и схем 12 и 13 сравнения подаётся напряжение, пропорциональное числу предъявлений учебной информации. В здвисиг мости от ответов методической ин-. формации с блока 1 и эталонного сигнала с блока 7 логический блок 2 вырабатывает сигналы на индикацию

5 хода учебного процесса блоком 4,

счетчик числа заданных вопросов блока 5 и в случае ошибочйого ответа на счетчик числа ошибочных ответов блока 5 и на второй вход нелинейного

0 преобразователя 9. После ввода сигнала ошибочного ответа блок 5 взаимной корреляции определяет, какой зоне из трех возможных (в случае оценки учащегося по двухбальной системе , т.е., когда принимается одно ,из трёх решений Сдал, Не сдал или Продолжать опрос ) соответствует соотношение количества ошибочных ответов.m числу заданных вопросов п . Одновременно в нелинейном преобразователе производится

вычисление .тангенса угла наклона линейной функции по формуле

, ViblT

где .и,, - напряжение, пропорциональное числу предъявлений Q . учебной информации оператору ;

и. - напряжение, пропорциональное интервалу времени между двумя предъявлениями информации, устанавливаемое преподавателем .- Напряжение, пропорциональ ное разности меясду качеством работы, показанное в данный момент отработки методической информации и предыдущим .моментом. С выхода сборки формирования сигнала Продолжать опрос сигнал поступает в логический блок 2, который вырабатывает команду на повторение методической информации блоко 1 выдачи и оставляет эталонный сигнал правильных ответов без изменени Кроме того, сигнал Продолжать опрос поступает на второй вход элемента И 14 и при совпадении с сигна лом, поступающим на первый вход с выхода схемы 12 сравнения и свидетельствующим о превышении числа предъявлений методической информаци максимально допустимого, элемент И.14 открывается и результат сравне ния подается на элемент ИЛИ 16. На выходе элемента ИЛИ 16 появляется высокий уровень напряжения, которое подается на вход элемента ИЛИ 17, ,а с его выхода на вход элемента И 1 I Элемент И 10 открывается и напряжение с выхода нелинейного преобразов теля 9 через элемент И 10 воздействует на преобразователь 11 напряжение-код, который формирует, пачку им пульсов, пропорциональную входному напряжению. Одновременно с этим фронт напряжения с выхода элемента ИЛИ 16, задержавшись с помощью элемента 18 задержки на время, необходимое для формирования пачки импуль сов преобразователем 11 напряжениекод, воздействует на триггер 19. Триггер 19 перебрасывается и закрывает элемент ИЛИ 17, который в Ьвою очередь закрьгоает элемент И 10.Сфор мированная пачка импульсов подается на блок 7 выдачи правильных решений оргласно которому на выходе преобразователя код-напряжение устанавливается новый уровень напряжения, отражающий тангенс угла наклона линейной функции соответственно пониженным способностям оператора на данный цикл обучения. Контроль и оценка уровня подготовки оператора начинает производиться относительно нового эталонного уровня. С выхода сборки формирования сиг нала Сдал сигнал поступает в ло гический блок 2, который вырабатывает команду на выдачу новой методи ческой информации блоком 1 выдачи . Одновременно сигнал Сдал поступает на второй вход элемента И 15 и в случае совпадения его с сигналом поступающим на первый вход с выхода схемы сравнения 13 н свидетельствующим, что минимально допустимое число предъявлений методической информации превышает реальное число предъявлений, элемент И 15 открывается и результаты сравнения подают ся на элемент ИЛИ 16. Далее работа элементов 17, 18, 19, 10 и 11 повторяется аналогично рассмотренному, за исключением того, что на выходе преобразователя код-напряжение блока 7 выдачи правильных решений устанавливается уровень напряжения,отражающий тангенс угла наклона линейной функции, соответствующей более высоким способностям оператора на данный цикл обучения. Контроль и оценка уровня подготовки оператора начинает производиться относительно нового этао онного уровня. В случае ,,; Пр iw, блок 8 интегрирования не вносит никаких изменений в работу блока 7 выдачи правильных решений и обучающее устройство функционирует в строгом соответствии с основным изобретением. Для того, чтобы подготовить схему блока 8 интегрирования к работе в следующем цикле обучения, необходимо вернуть триггер 19 в исходное состояние. Использование нового элемента блока интегрирования - приводит к появлению адаптивных свойств у предлагаемого устройства по сравнению с известтшм и позволяет в зависимости от индивидуальных способностей оператора на период обучения или тренировки автсялатически изменять длительность обучения или тренировки; устранить из процесса обучения монотонные условия деятельности для способных операторов. При этом сокращается число owHtiOK при отсеивании операторов способности кото-. шх не соответствуют отводимым временным затратам на обучение. Введение нового блока, а также новых конструктившлх связей позволяет существенно повысить эффективность подготовки операторов. Формула, изобретения 1.Обучаквдее устройство по авт. св. 785887,о т яичающееся тем, что, с целью повышения эффективности подготовки операторов, оно содержит блок интегрирования, первый и четвертый входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока корреляции, пятый вхрд подключен к четвертому выходу логического блока, шестой вход подключен к второму выходу блока выдачи информации, второй и тре-. тий входы являются входами устройства, а выход соединен с первым входом блока выдачи правильных решений. 2,Устройство по п. 1, о т д ичающееся тем, что блок интегрирования содержит нелинейный преобразователь, первый,второй и третий элементы И, преобразователь напряжение-код, триггер, элемент задержки, первый и второй элементы ИЛИ, первую и вторую схемы сравнения, первый и второй входы нелинейного преобразователя являются соответственно шестым и пятым входами блока интегрирования, а выход соединен с

первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-код, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первогоэлемента И, а первый вход подключен к выходу триггера, вход которого через элемент задержки подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам второго и третьего элементов И, вторые входы которых являются соответственно четвертым и

первым входами блока интегрирования, а первые входы подключены соответственно к выходам первой и второй схем сравнения, первые входы которых соединены с первым входом нелинейного преобразователя, а вторые входы являются соответственно третьим и вторым входами блока интегрирования, выход которого является выходом преобразователя напряжение-код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 785887, кл. G 09 В 7/04, 1979 (прототип).