Обучающее устройство

 

ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. If 723б 6, отли чающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, оно содержит элемент ИЛИ,и коммутатор, соединенный непосредственно с регистром адреса и через элемент ИЛИ - с блоком памяти. СО Ю 00 ОО СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК рю 6 09 В 7/07

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автансноию свидетвъств г (Е1) 723646 (21) 2588026/18-24 (22) 06Л3.78 (46) 1 ° 06.83. S j. И 22 (72) А. B,Алимпиев, А.Н.Маляров, Г.Г.Бурмистров и Б,И,Ведяхин (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория газобезопасности (53) 681 .3.071 (088. 8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

t 723646, кл. 6 09 В 7/02, 1975 (прототип).

„SU„„1023383 А (54)(57) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. И 723646, о т л и ч а ю щ е" е с я тем, что, с целью расаирения дидактических возможностей устройства, оно содержит элемент ИДИ.и коммутатор, соединенный непосредственно с регистром адреса и через элемент ИЛИ - с блоком памяти.

4 1023383 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для обучения и может быть использовано в различных учебных заведениях при органиэации программиро ,5 рованного обучения, По основному авт. св. И 723646 известно обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, подключенный к входам блока сравнения ответов и блока памяти, выход блока памяти соединен с входом блока воспроизведения, подключенного к входам блока регистрации, блока сравнения ответов памяти, блок определения признаков, соединенный с выходом блока воспроизведения и с входами блоков сравнения адресов и ответов и блока управления, и регистр адреса, подключенный к выходам блоков воспроизведения и управления и к входам блоков сравнения адресов и памяти 1 j .

Зто устройство позволяет индиви" дуально обучать и контролировать операторов различных производственных установок и систем управления, реализуя большое число алгоритмов работы операторов. Однако при обучении операторов на этом устройстве не дости гаетсяя полного соответствия между

J действиям оператора на реальндм объекте и на этом устройстве, так как процессы реального объекта требуют согласованных действий нескольких операторов. Совокупность и последо- 35 вательность действий операторов определяют текущее состояние объекта, поэтому при принятии решения каждый

° оператор должен полностью или частично знать о действиях других операто- 40 ров и о общем состоянии объекта. При обучении на индивидуальном устройстве при статическом состоянии объекта, отображенного на кадрах с учебной информацией, оператор не понимает взаи- 45 мосвязи проходящих в объекте процессов, зависящих от согласованных действий операторов. Следовательно, недостатком данного устройства является невысокое качество обучения операторов, обусловленное статическим состоянием объекта, отображенного на кадрах с учебной информацией, что сужает дидактические возможности устройства.

3то обусловлено отсутствием в индивидуальных обучающих устройствах блоков и связей, позволяющих, подключал эти устройства друг к другу, добиваться того, чтобы выбор нужного кадра с учебной информацией и вопро- сами у каждого оператора зависел не только от его действий, но и от действий других операторов.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, .что в устройство введены элемент ИЛИ и коммутатор, соединен" ный непосредственно с регистром адреса и через элемент ИЛИ - с блоком памяти.

На фиг. 1 схематически изображено устройство; на фиг,2 - три типа. кодов со схематическим изображением блока воспроизведения; на фиг.3участок кинопленки с информационными кадрами и кодами, внешний вид; на фиг.4 - функциональная схема регистра адреса.

Обучающее устройство содержит коммутатор 1 и индивидуальные пульты учащихся 2, в которых блок ввода ответов 3 связан с блоком сравнения ответов 4 и блоком памяти 5, соединенным с блоком воспроизведения 6, который подключен к блоку сравнения ответов 4, блоку регистрации 7, блоку сравнения адресов 8, регистру адреса

9 и блоку определения признаков 10, связанному с блоком управления 11, блоком сравнения адресов 8 и блоком сравнения ответов 4, подключенным к блоку управления 11, связанному с блоком регистрации 7 и регистров адреса 9, подключенным к блоку памяти 5 и блоку сравнения адресов 8, связанному с блоком памяти 5, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 12, а выход регистра адреса 9 каждого индивидуального обучающего устройства ? через коммутатор 1 подсоединен к соответствующему входу элемента ИЛИ

12 и входу регистра адреса 9 остальных индивидуальных пультов учащихся 2.

Блок ввода ответов 3 состоит из элементов ввода ответов, дешифратора, триггеров запоминания ответов и реле запуска лентопротяжного механизма (не показаны). Блок памяти 5 содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления и реверсивный лентопротяжный механизм (не показаны). Блок воспроизведения 6 состоит из однотипных фотоэлектрических усилителей, преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающие их (не показа3 1023383 ны). Блок регистрации 7 содержит счет- дает код ответа в блок сравнения отве. чик ошибок со схемой совпадения на . тов 4 и сигнал запуска лентопротяжсчетном входе, дешифратор и индикатор - ного механизма в блок памяти 5 этого ные лампы (не показаны)., индивидуального обучающего устройства.

- В предлагаемом устройстве програм- > Во время движения кинопленки yipes"

w имеют три типа кодов 13, 14 и 15 ляющие коды проходят эемо фотодатчи(фиг.2) с различными функциями в уп- ков блока воспроизведения 6, считыва" равлении работы устройства. ются, усиливаются и подаются в блоки

Коды типа 13 содержит код воэмюж- 4, 7, 8, 9 и 10 которые на основе коного ответа 16, предназначенный для фэ да ответа и кодов, считываемых с киносравнения с кодом ответа, разряд "Обя- пленки, осуществляют поиск нужного зательное сравнение".17, необходимый кадра данного -пульта 2. В исходном ля безусловного сравнения с кодом состоянии пульт 2 реагирует только для ответа, разряд "Неправильно" 18, пред- на коды типа 13 (или на коды т а (типа 14 назначенный для занесения одного; Is с кодами следующего кадра 20, равными. штрафного балла в блок регистрации 7, некоторым постоянным величинам с соот." и отличительный признак 19 ° служащий ветствующим другим пультом:2} -Код от. дл я опознавания кодов типа 13 блоком вета поступает в блок сравнения от"

10.. Отличительный признак 19 содержит ветов 4, куда также поступают сиг алы . сигналы . такую комбинацию кодов в своих раэря- ээ-от разрядов блока воспроизведе и дах ..которая является запретной для с фотоэлектрических усилителей 27"29, кодов других типов (например, 3-А сни- считывающих коды возможных ответов

1. ответов 16 зу разряд светлый, а 2-й снизу разряд и разряд "Обязательное сравнение 17; темный). - кроме того в блок 4 поступает раэКоды типа 14 содержат адрес следую-уэ решающий сигнал из блока определения щего кадра 20, по которому следует признаков 10 о считывании кодов ти- . искать следующий кадр, разряд "Запуск па 13. При наличии сравнения (или обя лентопротяжного механизма" 21, по ко- зательного сравнения) кода ответа с торому производится запуск лентопро- . кодом возможного ответа блок 4 выдает тяжного механизмаи занесениепостоян-. сигнал сравнения в блок управления авления 11.. ного исла в регистр адреса 9 во всех В блок определения признаков 10 no" остальных индивидуальных обучающих ступают сигналы из разрядов блока устройствах 2, и отличительный признак воспроизведения 6, занятых отличи(3 и снизу разряд темный, 2-й снизу тельными признаками, а из блока 10 азряд светлый). поступают разрешающие сигналы о налир

35 ния отвеКоды типа 15 содержат адрес (код) чий типа кода в блок сравнения отвнужного кадра 23, являющийся двоичным тов 4, если считываемый код является номером кадра и предназначенный для кодом типа l3, в блок управления сравнения с .адресом следующего надра если код относится к типу 14у и в блок:

20 и отличительный признак 24 (3-й сравнения адресов 8, если зто код

40 и 2"й снизу разряды светлые1. типа 15. Блок управления 11 по сигВ концах всех типов существует налу из блока 4 производит запоминаодин служебный разряд "Иаркер" 25, ние наличия сравнения -кода ответа и . предназначенный для формирования раз кода возможного ответа и выдает крат решающего сигнала на считывание кода ковременный сигнал на запись ошибки

4% и необходимый для того, чтобы инфор-. в блок регистрации 7, и если в 18- м мация.не считывалась с кадров во вре- разряде сравненного кода тйпа 13 замя движения кинопленки. "Иаркер" дол- кодирован сигнал "Неправильно", кожен располагаться ниже (или выше) уров. торый из блока 6 подается в блок ре-. ня кадров,асигнал с выхода . "маркер гистрации 7, то при совпадении двух ного" фотоэлектрическогоусилителя 26: s сигналов блок 7 регистрирует и инди

1блока воспроизведения 6 подается на цирует ошибку. остальные фотоэлектрические усилители После запоминания сигнала сравне27-32 в качестве разрешающего. ния кода возможного ответа с кодом устройство для группового обучения ответа. блоком управления 11 пульт 2 в операторов работает следующим образом э дальнейшем реагирует только на коды (фиг, 1) . типа 14, Первый пришедший код типа 14

На одном из индивидуальных пультов вызывает появление сигнала иэ блока учащихся 2, после ввода ответа блок вы- 10 в блок 11, который вырабатывает

5 10233 кратковременный разрешающий сигнал на запись адреса следующего кадра с фотоэлектрических усилителей 27-29 блока воспроизведения 6 в регистр .адреса 9, Повторных сигналов на за- 5 пись адреса следующего кадра блок 11 не выдает. Адрес следующего кадра, содержащийся в коде типа 14 и поступающий иэ блока 6 в блок 9, содержит разряд направления движения "Реверс", 10 и если нужный кадр находится в стороне, противоположной первоначальному прямому направлению движения кинопленки, то регистр адреса 9 подает сигнал

"Реверс" в блок памяти 5, по которому 15 направление движения кинопленки изменяется на противоположное. Таким образом, в регистр адреса 9 записывается адрес следующего кадра в зависимости от ответа учащегося. . . 20

Однако в регистр адреса 9 адрес следующего кадра может записываться также и в зависимости от ответа любого другого учащегося на других пультах.

Во время записи в регистр 9 адреса следующего кадра по разрешаощему сигналу из блока 11 в коммутатор 1 поступает сигнал, формируемый в блоке

9 в случае, если в блок 9 придет сигнал из блока воспроизведения 6 от фо- 30 тоэлектрического усилителя 30 соответствующего закодированному разряду

"Запуск лентопротяжного механизма" 21 кода типа 14 и при наличии разрешающего сигнала иэ блока управления 11. 35

Этот сигнал иэ регистра адреса 9 пульта 2, осуществляющего поиск нужного кадра, через коммутатор 1 поступает на один из входов элементов ИЛИ 12 и на один из входов регистра адреса 9 всех других пультов 2. Сигнал с эле" мента ИЛИ 12 поступает в блок памяти

5 этих пультов 2, запуская лентопротяжные механизмы в прямом направлении, а в регистры адреса 9 записывается постоянное число, характеризующее пульт 2, запустивший лентопротяжные механизмы. Каждый вход элемента ИЛИ

12 и каждый установочный вход регистра адреса 9 определенного пульта 2 . соответствует остальным пультам 2, и через коммутатор 1 эти входы соединены с регистрами адреса 8 остальных пультов 2.

Если в каком либо пульте 2 произ- 55 водится поиск следующего. кадра в слу" чае, если оператор ввел ответ ранее, чем необходимо, например, когда последовательность его действий должна г строго соблюдаться и зависеть от по-, следовательности действийдругих учащихся, а в тоже время другой пульт 2 падает во все остальные, в том числе, и в пульт 2, сигнал запуска лентопротяжного механизма, то независимо от состояния регистра адреса 9 ой устанавливается в состояние, характеризующее пульт, запустивший в прямом направлении все остальные пульты.,йа время поиска кадра после записи в регистр адреса 9 постоянного числа, характеризующего пульт, запустивший все остальные пульты, это число остаетсв неизменным. Таким образом, в регистр

9 записывается адрес следующего кадрц в зависимости от ответа других учащихся. Блок сравнения адресов 8 производит поразрядное сравнение адреса следующего кадра, приходящего из регистра адреса 9, и кода кадра, приходящего из блока воспроизведения 6 при наличии разрешающего сигнала из блока .определения признаков о наличии кода типа 15. При перераэрядном сравнении блоком 8 выдается сигнал на остановку лентопротяжного механизма в блок памяти 5.

На фиг,3 для пояснения работы предлагаемого устройства приведена обучающая программа одного иэ индивидуальных пультов учащихся, которая содержит кадры с учебной информацией 33-40 и группы кодов управления 41-48. Учащемуся выдается кадр 33 с вопросом.

При правильном ответе (ему соответствует первый код типа 13 группы кодов 41) осуществляется переход первым кодом типа 14 группы кодов 41 к кадру 35. Если в первом коде типа 14 группы кодов 41 содержится закодированный разряд "Запуск лентопротяжного механизма" 21, то сигнал с 30-го фото электрического усилителя блока б поступает в регистр адреса 9 и через коммутатор 1 на элемент ИЛИ 12 и в регистры адреса 9 других пультов 2, обеспечивая в них поиск нужного кадра по ответу данного учащегося.. При неправильном ответе (ему соответствует второй код типа 13 группы 41 с разрядом "Обязательное сравнение" ) осу" ществляется переход вторым кодом типа 14 группы Ч1 на кадр 34, от которого, нажав кнопку пуска (ей соответствует код типа 13 группы 42), осуществляется переход кодом типа 14

7 1023383 8 группы 42 к кадру 33 для повторного ход к другим кадрам, при этом ответа. От кадра 35 осуществляется подаваться сигнал запуска лентопропереход к кадру 37 без участия учаще- тяжного механизма в другие пульты 2 гося, так как для дальнейшего ввода (группа кодов 47). Если третий учаответа учащимся необходимо получение 5 щийся ввел ответ раньше второго, то этим учащимся необходимой информации осуществляется поиск кадр к ка а 40 с кодом о введенном ответе на другом пульте кадра 15 группы кодов, р ко ов 48 авным поили о состоянии изучаемого объекта. стоянному числу, характеризующему тре, Если учащийся раньше времени все таки тий пульт 2; ввел какой-либо ответ, который нару- 10 функциональная схема регистра ад" . шает правильную последовательность реса 9 (Фиг.4) содер со е жит элементы И действий учащихся (этим ответам соот- 49-52, элементы ИЛ 53 5

49-52 элементы ИЛИ 53 и 54, триггеры нт за е жки. «8. На эле" ветствуют коды типа 13 группы кодов 55-57 и элемент з A р . «5 ° .

43), то кодом типа 14 группы кодов 43 менты И 49 и 50 поступают сигналы с осуществляется переход к кадру 36, где!5 фотоэлектрическ у учащемуся объясняется то, что он, ввел блока воспроизведения 6, соответствуюответ, не получив от -другого учащегося щих адресу следующ необходимой информации о произведенных нал реверса пр х д 7 у

Ф а и ихо ит с 27 усилителя им действиях или о состоянии.изучав- . на элемент ",. 50, а, кроме

И 50 а к оме того на элемого объекта. После нажатия кнопки р0 менты И 49-50 поступают разрешающие пуска учащимся (ей соответствует код сигналы на запись адреса следующего типа 13 группы кодов 44) кодом типа кадра из блока управления 11 и с ин14 группы кодов 44 осуществляется версного выхода триггера 57. Запись переход к -35-му кадру. После введе- . кода следующего кадра производится на ния вторым учащимся иа другом пульте 25 триггерах 55 и 56, выходы триггеров .2 ответа (во время изучения первым . 55 соединены с блоком сравнения адреучащимся 35 или 36 кадров или во, сов 8, а сигнал с выхода триггера 56 время поиска 35 или 36 кадров) в ре- поступает в блок памяти 5, определяя гистр адреса 9 запишется постоянное направление движения лентопротяжного число, характеризующее второй пульт 2 зо механизма. и данный пульт 2 начинает в прямом Если какой-либо пульт 2 через комнаправлении искать кадр 37 с кодом, мутатор 1 подает сигнал запуска лентокадра 15 группы кодов 45, равным это- протяжного механизма в данный пульт 2,. му постоянному числу. Таким образом, то этот сигнал поступает из коммута-вне зависимости от участия данного тора 1 по соответствующеи цепи в ре35 учащегося производится поиск сле" гистр адреса 9, записывая в него опдующего кадра 37. ределенное число, характеризующее

От кадра 37 осуществляется переход пульт 2, подавший этот сигнал (наприбез участия учащегося к кадрам 39 или мер, сигнал с крайнего левого выхода

40 в зависимости от того, какой уча- „ коммутаора 1 устанавливает регистр щийся на одном из других пультов 2 адреса .9 в состояние 10000, со втораньше ввел ответ, При введении дан- рого - 01000, с третьего о - 001000 и ным учащимся раньше времени ответа т,д.). Сигналы с выходов коммутатора (ему соответствуют коды типа 13 груп- l поступают на первые входы элементов пы кодов 45) кодом типа 14 группы ко- И 51, на их втррые входы поступает

ФВ 45 выхо а ов типа 45 осуществляется переход к разрешающии сигнал с инверсного выход

A кадру 38, где учащемуся объясняется триггера 57, с выходов элементо 5 поспешность его действий. Нажатием сигналы поступают на элемента ИЛИ 53 кнопки пуска (ей соответствует код и устанавливают триггеры 55 в опредетипа 13 группы кодов 46) с помощью ленное состояние. Перед записью адрекода типа 14 группы кодов 46 осуществ- са следующего кадра в регистр адрес

1 50 т еса ляется переход к 37-му кадру. При 9 триггеры 55-56 устанавливаются в введении ответа вторым учащимся осу- нулевое состояние (элементы и шины ществляется поиск кадра 39 в пульте 2 сброса триггеров перед записью, данного учащегося . После нахождения нового состояния на чертеже не покакадра 39, получив необходимую инфор- 55 заны). Сигнал с одного из выходов коммацию одействиях другихучащихся или . мутатора 1 поступает на элеме т е нт ИЛИ о состоянии изучаемого объекта, уча- -54 и на элемент задержки 58, устанавщийся вводит ответ, осуществляя пере- ливая триггер 57 в единичное состоя- .

1023383

17

18

22

25, 2Ю 25

1Ô

Фиг.2

9 ние. Сигнал установки триггера 57 в единичное состояние приходит с задержкой., достаточной для записи нового адреса следующего кадра на триггер 55.

Запрещающий сигнал с инверсного выхода триггера 57 поступает на входы элементов И 49-51, запрещая запись нового адреса следующего кадра на триггеры 55-56 в случае, если в регистр адреса 9 был записан адрес следующего кадра по сигналу из коммутатора 1 ° Таким образом, после записи в регистр адреса 9 из блока 6 адреса следующего кадра в него по сигналу иэ коммутатора 1 может быть записан 15 новый адрес следующего кадра., который остается неизменным до конца поиска кадра.

Если в сравненном коде типа 14 данного пульта 2 содержится закодирован- 20 разряд "Запуск лентопротяжного механизма" 21, то с 30-го фотоэлектрического усилителя 30 блока 6 сигнал поступает на первый вход элемента И

52, а на второй его вход поступает 25 разрешающий сигнал из блока управления 11. При совпадении этих сигналов с выхода элемента И 52 сигнал запуска лентопротяжного механизма поступает через коммутатор 1 в остальные пульты ЗО

2 на соответствующие входы элемента

ИЛИ 12 и регистра адреса 9, запуская лентопротяжные.механизмы устройств в прямом направлении и записывая в регистр адреса 9 постоянное число, являющееся адресом следующего кадра и характеризующее данный пульт 2..Применение данного устройства позволяет выбор алгоритма обучения каждого учащегося производить в зависимости от его ответов и от ответов других учащихся. Это, в свою очередь, позволяет обучать их взаимосогласованным действиям при постоянно изменяющемся состоянии изучаемого объекта, отображаемого на кадрах с учебной информацией, что существенно повышает качество обучения. Известные устройства для индивидуального обучения учащихся обеспечивают обучение их согласованным действием, а устройства для группового обучения очень сложны и дороги, что объясняется наличием в них центрального логического блбка или

ЦВИ. Предложенное устройство позволяет путем незначительного усложнения пультов учащихся, а.также введением простого коммутатора, обеспечивающего их взаимное подключение, значительно повысить качество обучения и расширить дидактические возможности устройства.

В предложенном устройстве возможна также реализация сложных алгоритмов деловых игр, в которых действие каждого индивидуума зависит от состоя" сия коллектива, и, в свою очередь, влияет на это состояние. Объем программ для каждого индивидуального пульта учащегося зависит от многообразия действий учащегося и количества коммутируемых пультов и практически ограничивается лишь максимальным объемом кассеты-с KHHofl/leHKoA

ВНИИЛИ Заказ 4219/36 Тираж 488 Подписное

Филиал Hill "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4