Устройство для обучения Советский патент 1982 года по МПК G09B7/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частное гти к техническим средствам обучения, и может быть использовано в качестве обучающего устройства для прог раммированного обучения и контроля знаний в учебных заведениях по различным дисциплинам. Известно обучающее устройство, содержащее последовательно «соединенные блок управления, магнитофон, синхронизатор, диапроектор til. Недостатками данного устройства являются низкая техническая надежность при многократном предъявлении о учающей программы и ограниченные дидактические возможности. Также известно устройство, содержащее, блок ввода ответов, блок памяти; заданий, блок памяти ответов, блок оценки, блок индикации, блок памяти понятий, блок памяти сигналов связно сти понятий, регистр, счетчик, блок памяти номеров неусвоенных понятий, блок фиксации нулевого кода и блок ; управления С 2 3. Недостатком устройства являются ограниченные дидактические возможности, так как оно не позволяет организовывать обучение по хранимому курсу, а также имеет только один тип канала вывода - зрительный. Наиболее близким к предлагав мому является обучающее устройство, содержащее блок ввода учебной информации , подключенный через один из блоков памяти к генератору тестов, соединенному с блоком вывода учебной информации и с блоком управления, подключенным к блоку случайных чисел и фopмиpoвateлю управляющих сигналов, четыре регистра, другой блок памяти, дешифратор, блок сравнения и коммутатор С 3 . Устройство позволяет организовывать эффективный учебный процесс согласно структурно-логической схеме курса, однако имеет низкую надежность усвоения с первого предъявления, так как вся информация передается только по зрительному каналу восприятия информации. Цель изобретения - повышение точ ности устройства путем повышения уровня восприятия информации обучаемым за счет ее дублирования по нескольким каналам воспроизведения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок ввода учебной информации, блок предъявления учебной информации и последовательно включенные пульт обу чаемого, первь1й блок сравнения, пер вый счетчик и блок вывода учебной информации, введены последовательно соединенные распределитель кодов формирователь кодов и распределител импульсов, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу блока предъявления учебной информации, первому входу пульта обучаемого и второму входу формирователя кодов, третий вход ко торого соединен с вторым выходом ра пределителя кодов, подключенным к в poNV входу пульта обучаемого, второй, третий, четвертый и пятый выхо ды которого соединены соответственн с первым, вторым, третьим и четвертым входами распределителя кодов, пятый вход которого подключен к вых ду блока ввода учебной информации а.третий и четвертый выходы - соответственно к вторым входам блока вы вода учебной информации и первого блока сравнения, причем распределитель кодов содержит первый блок памяти, соединенный через второй блок памяти с первым входом третьего бло ка памяти, а через четвертый блок памяти - с первым входом первого блока элементов И, выход которого через блок элементов ИЛИ подключен к первому входу второго блока элементов И, второй вход которого чере триггер соединен с выходом первого дешифратора и элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к вторым выходам первого и четвертого блоков памяти, и третий блок элементов И первый вход которого соединен с третьим выходом первого блока памяти, а выход - с вторым входом блока элемент 9 4 ИЛИ, вторые входы первого блока элементов И, -третьего блока-, памяти и третьего блока зрементов И являют ся первым,Вто(эым и третьим входами распределителя соответственно, третий вход третьего блока памяти является четвертым входом распределителя, первый вход первого блока памяти и входы второго и четвертого блоков памяти являются пятым входом распределителя, второй вход первого блока памяти соединен с выходом третьего блока памяти, выходы второго блока элементов И, первого дешифратора, блока элементов ИЛИ и четвертого блока памяти являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым вы-, ходами распределителя, выход блока элементов ИЛИ соединен с входом первого дешифратора; формирователь кодов содержит пятый блок памяти и последовательно включенные сдвигающий регистр., второй дешифратор, элемент задержки, шестой блок памяти и первый элемент И, второй вход которого соединен с выходом второго дешифратора, вход пятого блока памяти подключен к выходу сдвигающего регистра, выходы пятого блока памяти, второго дешифратора и первого элемента И являются выходом формирователя, первый вход шестого блокапамяти, первый вход сдвигающего регистра и второй вход шестого блока памяти, являются соответственно первым, вторым и третьим входами формирователя, второй вход сдвигающего регистра соединен с вторым выходом шестого блока памяти, а распределитель импульсов содержит последовательно включенные второй счетчик, второй блок сравнения, второй элемент И и седьмой блок памяти, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами восьмого блока памяти и третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу второго блока сравнения , соединенному с вторыи входами седьмого и восьмого блоков памяти, второй выход седьмого .блока памяти подключен к вхбду второго счетчика, первый и второй выходы восьмого блока памяти и выход третьего элемента И являются первым, вторым и третьим вылодами распределителя соответственно, вторые входы второго блока сравнения и второго элемента 59 И и третий и четвертый входы восьмо го блока памяти являются входом рас ределителя. На чертеже изображено устройство для обучения, содержащее блок 1ввода учебной информации, соединенный выходом с бЛоком 2 памяти (понятий), блоком 3 памяти (связей) и блоком 4 памяти (тестов), примем выход блока 2 подсоединен к блокам 3 и l, а другой вход подключен к блоку 5 памяти (характеристик обуча емого) , первым входом связанному с блоком 3, а вторым и третьим - с регистром 6 (номера обучаемого) и триггером 7 (готовности) , инверсный выход которого подсоединен к блоку 8 ввода ответов, первым выходок связанному с единичными входами триггера 7 и триггера 9 (очереди) , вторым выходом - с регистром 6, а третьим - с блоком 10 сравнения, дру гой вход которого соединен с блоком А, а выход - со счетчиком 11 (правильных ответов), выходом подключенным к блоку 12 вывода уче|Ьной информации. Прямой и инверсный выходы триггера 9 связаны соответственно с блоками 13 и И элементов И, другие входы которых подсоединены соответственно к блокам 2 и k,а выходы подключены к блоку 15 элементов ИЛИ вы ход которого связан с блоком 12, бло ком 1б элементов И и через дешифратор 17 (конца текста),,с нулевым входом триггера 9 входом запуска блока 18 памяти (сообщения) и нулевым входом триггера J9 (управления), прямой выход которого подключен к блоку 6, а единичный вход через элемент ИЛИ 20 связан с выходом блоков 2и i. Выход блока 1б подсоединен к информационному входу блока 18, инфсфмационный выход которого подсоеди нен к сдвигающему регистру 21, выходом связанному с блоком 22 памяти и дешифратором 23 (маркера), выход которого через элемент 2 задержки подключен к сдвигающему входу блока 18, входу сдвига блока 25 памяти (магнитофона сообщения)и элемента 2б И. другой вход которого связан .с маркерным выходом блока 18, а выход с входом Воспроизведение блока 25, информационный выход которого соединен с блоком 27 предъявления звуковой информации, а информационный вход подключен к блоку 28 памяти 36 (магнитофону символов),. сдвигающий вход которого подключен иерез элемент И 29 к блоку 22 и блоку 30 сравнения, первый вход которого связан с блоком 22, а второй - со счетчиком 31 (зон),, а второй выход подключен к входу записи блока 25, входу воспроизведения блока 28 и первому входу элемента И 32, выходом соединенному с регистром 21 , а другим входом, как и вход счетчика 31, подключенному к выходу строба блока 28. Выход строба блока 25 связан с нулевым входом триггера 7. Блоки 2-5, 13-16, дешифратор 17, триггер 19 и элемент 20 объединены в распределителе 33 кодов, блоки 18, 22, элементы 2, 26, регистр 21 и дешифратор 23 - в формирователе 3 кодов,биоки 25, 28, 30, элементы 29, 32 и счетчик. 31 - в распределителе 35 импульсов, а блок 8, регистр 6 и триггеры 7 и 9 - в пульте 36 обучаемого. Устройство для обучения работает следующим образом. С блока 1 в блоки 2-k поступает исходная информация. В блоке 2 хранится учебный KypCj поделенный на порции согласно структурно-логической схеме понятий в следующей форме: номер понятия, содержание понятия, маркер. Наличие маркера в соответствующем месте курса означает, что закодированный текст курса (понятие, его часть, служебное сообщение) должно &з1ть продублировано звуковым сопровождением. 8 ячейках блока 3 хранятся номера понятий, сгруппирог ванные с номерами понятий, связанг ными с данными согласно структурной модели .курса. Цепочка этих номеров определяет стратегию и последовательность изучения курса. В блоке записана следующая информация: содержание i теста, эталонный (правиль--ный) ответ, маркер вывода звуковым способом. В блоке 5 в соответствующих ячейках хранится номер данного обучаемого, код номера понятия курса, намеченного для продолжения изучения курса данным обучаемым. После ввода исходной информации обучаемый с помощью блока 8 заносит в регистр 6 свой кодовый индекс и запрашивает информацию, переводи т0иггер 7 в единичное состояние. В результате, клавиатура ввода блока 8 блокируется, а сигнал считывания кода посту798

пает в блок 5, по которому номер очередного понятия поступает на вход блока 2. Содержание выбранного понятия из блока 2 через блоки 13 и 15 поступает в блок 12 (обеспечивающий визуальное отображение информации) . Если данное понятие сопровождается маркером, то триггер 19, установленный через элемент ИЛИ 20 в единичное состояние, обеспечивает занесение этой информации в блок 18, в котором сообщение представлено кодами слов, разделенных маркерами конца слов и снабженное маркером конца текста. Если от блока 15 поступает маркер конца текста, то дешифратор 17 переводит триггер 19 в состояние, запрещающее запись информации в блок 18, а также триггер 9 в состояние, обеспечивающее считывание в следующем такте соответствующего данному понятию содержимого теста. С этого же дешифратора 17 импульс запускает блок 18, В результате первое слово сообщения со своим маркером конца из блока 18 считываетсй в регистр 21, а код первого символа слова поступает в блок 22, в котором хранится номер зоны носителя блока 28, где записан соответствующий символ. При этом блок 30 анализи рует состояние счетчика 31. указывающего на номер зоны носителя, находящегося перед воспроизводящими элементами блока 28, Если код в счетчике 31 и код из блока 22 не совпадают, то через элемент 29 на блок 28 поступает сигнал Прогон, заставляющий прокручиваться ленту,

со второй дорожки которой постоянно

снимаются импульсы стробов зон, поступающие на счетчик 31.

В момент совпадения кода зоны из блока 22 с содержимым счетчика 31 сигнал (Прогон пропадает, блок 25 подключается на запись, а блок 28 на воспроизведение до появления нового строба с блока 28, который переводит счетчик 31 в новое состояние и сдвигает содержимое регистра 21 на один символ. Операция повторяется до момента записи в блок 25 всего слова, маркер конца декодируется дешифратором 23, и за это время обеспечива-1 ется прогон носителя блока 25 (чем обеспечивается пауза звукового сопровождения между словами сообщения). После этого вызывается очередное сло38

во из блока 18 (сигнал с элемента 2k} . По окончании всего сообщения совпадение маркера слова и маркера конца сообщения обеспечивает занесение строба конца на вторую дорожку носителя блока 25 и перевод его в режим воспроизведения. После воспроизведения сообщения строб конца с блка 25 поступает на триггер 7 и разблокирует клавиатуру блока 8. Аналогичные операции повторяются при выводе теста. Обучаемый с помощью блока 8 может ввести - ответ, который анализируется блоком 10 на совпаде-ние с эталоном, поступающим из блока 4. Сигнал правильного ответа перевод в новое состояние сметчик 11, содержимое которого индицируется обучаемому ,

Таким образом, устройство обеспечивает вывод учебной информации по визуальному и звуковому каналам, что повышает качество обучения за счет повышения степени усвоения материала в 2,5 раза по сравнению с визуальным выводом и в - раза, -.со звуковым (по данным ЮНЕСКО при предъявлении человеку звуковой информации он усваивает 15, при визуальном выводе - 25, а при комплексном -65), Кроме того, за счет автоматического синтеза звукового сопровождения устройство позволяет экономить время создания магнитной ленты курса.

Формула изобретения

1. Устройство для обучения, содержащее блок ввода учебной информации, блок предъявления учебной информации и последовательно включенные пульт обучаемого, первый блок сравнения, . первый счетчик и блок вывода учебной информации, отличайщеес я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно соединенные распределитель кодов, формирователь кодов и распределитель импульсов, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу блока предъявления учебной информации первому входу пульта обучаемого и . i второму входу формирователя кодов, третий вход которого соединен с вторым выходом распределителя кодов подключенным к второму входу пульта 9 обучаемого, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соедйне вторым, ны .соответственно с первым, третьим и четвертым входами ределителя кодов, пятый вход которо Но подключен к выходу блока ввода учебной информации, .а третий и четвертый выходы - соответственно к вторым входам блока вывода учебной информации и первого блока сравнения 2. Устройство по п.. 1, о т л и ч ;а ю щ е е с я тем,что в нем распределитель кодов содержит первый блок памяти, соединенный через второй блок памяти с первым входом третьего блока,памяти, а через четвертый блок памяти - с первым входом первого блока., элементов и выход которого через блок элементов ИЛИ подключён к первому входу второго блока элементов И, второй вход которого через триггер соединен с выходами первого деи1ифратора и элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к вторым выходам первого и четвертого блоков памяти, и третий блок :элементов И, первый вход которого соединен с .третьим выходом первого блока памяти а выход - с вторым входом блока элементов ИЛИ, вторые входь) первого, блока элементов/И, третьего блока памяти и третьего блока элементов И являются первым, вторым и третьим вх дами распределителя соответственно, третий вход третьего блока памяти является четвертым входом распредели теля, первый вход первого блока памя ти и входы второго и четвертого блоков памяти являются пятым входом рас ределителя, второй вход первого блока памяти соединен с выходом третьего блока памяти, выходы второго блока элементов И, первого дешифратора, блока элементов ИЛИ и четвертого бло ка памяти являются соответственно пе вым, вторым, третьим и четвертым выходами распределителя, выход блока элементов ИЛИ соединен с входом первого дешифратора. 3. Устройство по п. 1, о т л ичающее с я тем, что в нем форрасп310. мирователь кодов содержит блок Иамяти и последовательно включенные сдвигающий регистр, второй дешифратор элемент задержки, шестой блок памяти и первый элемент И, второй вход которого соединен с выходом второго дешифратора, вход пятого блока памяти подключен к выходу сдвигающего регистра, выходы пятого блока памяти, второго дешифратора и первого элемента И являются выходом формирователя, первый вход шестого блока памяти, первый вход сдвигающего регистра и второй вход шестого блока памяти являются соответственно первым, вторым и третьим входами формирователя, второй вход сдвйгающег го регистра соединен с вторым выходом шестого блока памяти. t. Устройство по п.. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем распределитель импульсов содержит последовательно включенные второй счетчик, второй блок сравнения, второй элемент И и седьмой блок памяти, первый и второй выходы которого соединены соответственно с пepвы м i. вxoдaNtt1 восьмого блока памяти и третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу второго блока сравнения, соединенному с вторыми входами седьмого и восьмог. го блоков памяти, второй выход седьмого блока памяти подключен к входу второго счет.чика, первый и второй выходы восьмого блока памяти и выход третьего элемента являются пер-: вым, вторым и третьим выходами распределителя соответственно, вторые входы второго блока сравнения и второго элемента И и третий и четвертый входы восьмого блока памяти являются входом распределителя. Источнци и информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 5Й324, кл. G 09 В 7/00, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР Vf 76586, кл. G 09 В 7/02, 1980. 3.Авторское свидетельство СССР i ff , кл. G 09 В 7/02, 1980 (прототип).