Обучающее устройство

 

1. ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок ввода учебной информации , блок записи и воспроизведения информации и соединенные последовательно первый блок поиска информации и блок предъявления информации, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства и ускорения процесса обучения, в него введены блок программного управления, второй блок поиска информации, две группы элементов И, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, блок коммутации и блок датчиков, первый и второй выходы которого подключены к первому и пторому входам первого блока поиска информации, третий и четвертый выходы - к первому и второму входам второго блока поиска информации , первый вход - к выходу блока предъявления информации, а второй вход блока датчиков соединен с первым выходом блока записи и воспроизведения информации, второй и третий выходы которого подключены к первому и второму входам блока программного управления, первый и второй входы блока записи и воспроизведения информации подключены к соответствующим вь ходам блока ввода учебно иИнформации , третий вход - к первому выходу блока программного управления, четвертый и пятый входы - к первому и второму пыходам второго блока поиска информации, а шестой вход - к второму входу блока программного управления, соединенному с первым входом блока ввода учебной информации, второй вход которого подключен к третьему выходу блока программного управления, соединенному с соответствующим входом второго блока поиска информации, четветый и пятый входы которого соедио нены с третьим и четвертым выходами (Л блока ввода учебной информации ,шестой и седьмой ч с первым и вторым выходами элемента ИЛИ, первой группы элементов И, а восьмой - с четвертым выходом блока программного управления , соединенным с третьим входом второго блока поиска информации, четвертый вход которого соединен с 0(9 пятым выходом блока программного уп1С равления, подключенным к третьему входу блока ввода учебной информации, четвертый вход которого подключен к СО первому выходу второй группы элементов И, первый и второй входы которой соединены с шестым и четвертым выхода .ми блока программного управления соответственно , второй выход второй группы элементов И подключен к формироватегно импульсов, соединенному с элементом ИЛИ, третий выход - к первому входу первой группы элементов И, второй вход которой подключен к первому рыходу первого блока поиска информации , а четвертый выход второй

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ъ(я) G 09 В 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3418319/18-24 (22) 09.04.82 (46) 30.07.83. Бюл. и 28 (72) Л.Г. Пилипейко и О.П. Ильин (71) Белорусский научно-исследовательский и проектно-технологический институт организации и управления строительством (53) 681.3.071(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 514324, кл. G 09 В 7/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

11 698038, кл. G 09 В 7/02, 1978 (прототип), (54)(57) 1. ОБУЧАЮЦЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок ввода учебной информации, блок записи и воспроизведения информации и соединенные последовательно первый блок поиска информации и блок предъявления информации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства и ускорения процесса обучения, о него введены блок программного управления, второй блок поиска информации, дое группы элементов И, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, блок коммутации и блок датчиков, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам первого блока поиска информации, третий и четвертый выходы - к первому и второму входам второго блока поиска информации, первый вход - к выходу бло" ка предъявления информации, а второй вход блока датчиков соединен с первым выходом блока записи и воспроизведения информации, второй и третий выходы которого подключены к первому и второму входам блока программного упраоленил, первый и второй вхо„„SU„„1032473 А ды блока записи и воспроизведения информации подключены к соответствующим выходам блока ввода учебной информации, третий вход - к первому выходу блока программного управления, четвертый и плтый входы - к первому и второму выходам второго блока поиска информации, а шестой вход - к второму входу блока программного управления, соединенному с первым входом блока ввода учебной информации, второй вход которого подключен к третьему выходу блока программного управления, соединенному с соответствующим входом второго блока поиска информации, четветый и плтый входы которого соеди- а нены с третьим и четвертым выходами блока ааааа учебной информации, шестой (/) и седьмой с первым и вторым выходами элемента ИЛИ, первой группы эле" С ментов И, а восьмой — с четвертым выходом блока программного управле- 9 нил, соединенным с третьим входом второго блока поиска информации, четвертый вход которого соединен с пятым выходом блока программного уп- (© раоленил, подключенным к третьему входу блока воода учебной информации, 4 ь четвертый вход которого подключен к 3 пероому выходу второй группы элементов И, первый и второй входы которой соединены с шестым и четвертым выход ми блока программного управления соответственно, второй выход второй группы элементов И подключен к форми- рователю импульсов, соединенному с элементом ИЛИ, третий выход — к пер" вому входу первой группы элементов И, второй вход которой подключен к первому выходу первого блока поиска информации, а четвертый выход второй

103247 группы элементов И - к первому входу блока предъявления информации, второй, третий и четвертый входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока поиска информации, при этом третий вход блока программ- ного управления подключен к третьему и четвертому выходам первого блока элементов И, четвертый вход - к тре,тьему выходу второго блока поиска информации, а седьмой, восьмой, девя,тый> десятый и одиннадцатый выходы

:блока программного управления соединены с соответствующими входами бло" ка ввода учебной информации, причем пятый и шестой выходы первой группы элементов И соединены с входами блока. коммутации.

2. Устройство по и. I о т л ич а ю щ е е с л тем, что, блок программного управления содержит груп» пу элементов И, три формирователя импульсов, элемент задержки, элемент

ИЛИ, генератор и переключатель, под" ключенный к первому входу группы элементов И, первый выход которой подключен к первому формирователю импульсов и к элементу задержки, соединенному с элементом ИЛИ, второй выход - к второму формирователю импульсов, соединенному с генератором, а третий выход - к третьему формирователю импульсов, при этом остальные пять выходов группы элементов И, выходы элемента ИЛИ, генератора, первого и третьего формирователей импульсов являются выходами блока, а второй, третий, четвертый и пятый входы группы элементов И - входами блока.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к обучающим системам, и предназначено для программированного обу" чения в различных учебных заведениях. 5

Известно устройство для обучения, содержащее последовательно соединенные блок управления, магнитофон, синхронизатор и диапроектор 5 1

1О

Недостатком известного устроиства являются ограниченные дидактичес,кие

Воэможности из-за отсутствия автоматического поиска необходимой программы и.невозможности работы устройства в режимах подготовки программы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является обучающее устройство, содержащее блок ввода учебной информации, блок записи .и вос- 20 произведения информации и соединенные последовательно первый блок поиска информации и блок предъявления информации (2$.

Недостатками известного устройства 5 являются ограниченные дидактические возможности из-за невозможности автоматического поиска требуемой учебной информации и низкое быстродействие выдачи требуемых кадров в произвольном 30 и последовательном порядках.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства и ускорение процесса обучения.

Указанная цель достигается тем, что,в обучающее устройство, содержащее блок ввода учебной информации, блок записи и воспроизведения информации и соединенные последовательно

;первый блок поиска информации и блок предъявления информации, введенй блок программного управления, второй блок поиска информации, две группы элементов И, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, блок коммутации и блок датчиков, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам первого блока поиска информации, третий и четвертый выходы - к первому и второму входам второго блока поивка информации, первый вход - к выходу блока предъявления информации, а второй вход блока датчиков соединен с первым выходом блока записи и воспроизведения информации, второй и третий выходы которого подключены к первому и второму входам блока программного управления, первый и второй входы блока записи и воспроизведения информации подключены к соответствующим выходам блока ввода учебной информации, третий вход " к первому выходу

10324 блока программного управления, четвертый и пятый входы - к первому и второму выходам второго блока поис,ка информации, а шестой вход — ко второму выходу блока программного управления, соединенному с первым вхо дом блока ввода учебной информации, второй вход которого-подключен к третьему выходу блока программного управления,. соединенному с соответ- 10 ствующим входом второго блока поиска информации, четвертый и пятый входы которого соединены с . третьим и четвертым выходами блока ввода учебной информации, шестой и седьмой - с пер- 15 вым и вторым выходами элемента ИЛИ, первой группы элементов И, а восьмой — с четвертым выходом блока прог" раммного управления, соединенным с третьим входом второго блока поиска 20 информации, четвертый вход которого соединен с пятым выходом блока программного управления, подключенным к третьему входу блока ввода учебной информации, четвертый вход которого под-25 ключен к первому выходу второй группы элементов И, первый и второй входы . которой соединены с шестым и четвертым выходами блока программного "управ» ления соответственно, второй выход второй группы элементов И подключен к формирователю импульсов, соединенно" му с элементом ИЛИ, третий выход - к . первому входу первой группы элементов И, второй вход которой подключен -к первому выходу первого блока поиска информации, а четвертый выход второй группы элементов И - к, первому входу блока .предъявления информации, второй, третий и четвертый входы которого соединены с соот" ветствующими выходами первого блока поиска информации, при этом третий вход блока. программного управления подключен к третьему и четвертому выходам первого, блока элементов И, четвертый вход — к третьему выходу второго блока поиска информации, а седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый выходы блока программного управления соединены с сост- 50 ветствующими входами блока ввода учебной информации, причем пятый и шестой. выходы первой группы элементов И соединены с входами блока коммутации. 55 Кроме того, блок программного уп" равления содержит группу злемен" тов И, три формирователя импульсов, -73 4 элемент задержки, элемент ИЛИ, генератор и переключатель, подключенный к первому входу группы элементов И, первый выход которой подключен к первому формирователю импульсов и к элементу задержки, соединенному с элементом ИЛИ, второй выход - к второму формирователю импульсов, соединенному с генератором,. а третий выход " к третьему формирователю импульсов, при этом остальные пять выходов группы элементов И, выходы элемента ИЛИ, генератора, первого и третьего формирователей импульсов являются выходами блока, а второй, третий, четвертый и пятый входы группы элементов Ивходами блока.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 — функциональная схема бло" ка программного управления; на фиг.3

Функциональная схема блока ввода учебной информации; на фиг. 4 - Функцио" нальная схема блока поиска информации.

Обучающее устройстве (фиг. 1) содержит соединенные последовательно блок 1 программного управления, блок 2 ввода учебной информации, первый блок 3 поиска учебной информации, блок 4 предъявления информации и блок 5 датчиков, второй вход которого соединен с выходом блока 6 записи и вос" произведения информации, подключенно" го входами к второму блоку 7 поиска информации, к блоку 1 программного управления, один из выходов которого соединен с первой группой элементов И 8, подключенной через формирователь 9 импульсов и элемент ИЛИ 11 к второй группе элементов И 10, выходы которой соединены с блоком 12 коммутации.

Блок 1 программного управления (Фиг. 2 ) содержит переключатель 13, соединенный с первым входом группы элементов И 14, первый выход которой подключен .к первому формирователю 15 импульсов и к элементу 16 задержки, соединенному с элементом ИЛИ 17, второй выход группы элементов И 14 через второй Формирователь 18 импульсов соединен с генератором 19, а третий выход элементов И 14 соединен с формирователем l8 импульсов.

Блок 2 ввода учебной информации (Фиг., 3 содержит соединенные последовательно клавиатуру 20, аналого" цифровой преобразователь 21, ключ"22, цил Ь " код кадра, находящегося в про" екционной позиции, вводится в счетчик 41 блока 3, после чего переключатель 13 устанавливается в положение "Автоматический" и начинается ввод информации в блок 6, т.е. запись программы. Для этого с клавиатуры 20 блока 2 номер требуемого кадра визуальной информации вводится в регистр 23, после этого нажимается кнопка "Пуск" в блоке 1. Единичный импульс с группы элементов И 14 через формирователь 18 одиночного импульса и элемент ИЛИ 17 поступает в блоки и 2, а также единичным импульсом с формирователл 18 запускается генератор 19 пачки И импульсов в блоке 1

< и - число, равное количеству двоичных разрядов регистра 23 блока 2 ). Чисэлементы 30 и 31 записывается на магнитную ленту блока 6, причем на одну дорожну записывается число с последовательным кодом, а на другую - синхроимпульсы. По команде "Пуск" код с регистра 23 через ключ 36 вводится в счетчик 40 блока 3, триггеры 48 и

52 через элемент ИЛИ 51 устанавливаются в единичное состояние. Триггер 52 единичным сигналом с прямого выхода открывает элемент И 58 на вычитающем входе счетчика 40. Командой "Пуск" запускаетсл генератор 56 пачки N„wпульсов (N < - число состояний счетчиков 40 и 41). В блоке 3 происходит определение разности кодов кадров (требуемого А и находящегося в проекционной позиции В )и знака разности (направление перемещения ленты ). При определении кода разности двух неравных между собой двоичных чисел А и В возможны два случая: когда А ) В и когда А < В. Если после ввода кода числа А в счетчик 40 через открытый элемент И 58 и элемент ИЛИ 44 на вычитающий вход счетчика 40 и через элемент ИЛИ 44 на вычитающий вход счетчика 41 одновременно подать импульсы с генератора 56, то первым обнулится счетчик, хранивший меньшее число.

Если А > В, то первым обнулится счетчик 41, при этом через элемент ИЛИНЕ 42 триггер 48 установится в нулевое состояние и закроет элемент И 58.

После этого счетчик 40 хранит разность А-В, а триггер 52 - в единичном состолнии. Так как генератор 56 по команде "ПусМ« выдает на счетчик 41

1 1. импульсов, содержимое его В не из3 1032473 6 регистры 23 сдвига и элемент И 24, а также элементы ИЛИ 25-28, элементы И

29-32, формирователь 33 импульсов, генератор 34 импульсов, блок 35 индикации и ключи 36-39. 5

Блок 3 поиска учебной информации (фиг. 4 ) содержит ачетчики 40 и 41, группу элементов ИЛИ-НЕ 42, преобразователь 43 код-частота, первую груп" пу элементов ИЛИ 44, выходы 45-47, триггеры 48 и 49, первую группу элементов И 50, вторую группу элементов ИЛИ 51, третий триггер 52, вторую группу элементов И 53, сумматор 54, инвертор 55, генератор 56 им- 15 пульсов, первый элемент 57 задержки, третью группу элементов И 58, элемент ИЛИ 59, второй элемент 60 задержки и интеграторы 61 и 62.

Обучающее устройство работает сле- 20 ло хранимое регистром 23, через дующим образом.

После подачи напряжения питания в блоке 1 переключатель 13 устанавливаетсл в полон<ение "Наладка". Нулевым сигналом с выхода блока 1 счетчик 40 25 блоков 3 и 7 устанавливается в нулеюое состояние. Единичный сигнал с выхода блока 3 поступает на входы группы элементов И 10. При нажатии на одну из кнопок блока 12 через элементы И 10 устройства и элементы ИЛИ 51 блока 3 триггер 52 устанавливается в состолние, соответствующее одному из направлений перемещения киноленты.

С выхода группы элементов И 10 единичный сигнал поступает на блок 4, 35 задавал минимальную скорость перемещенил, Этими действиями один из кадров киноленты устанавливается в проекционную позицию. После этого на клавиатуре 20 блока 2 набирается номер кадра киноленты, находящегося в проекционной позиции. При каждом нажатии клавиши двоичный код набираемой циф" ры с выходов преобразователя 2! по ступает на ключи 22. Единичный сигнал

45 нажатия через элемент ИЛИ 25, открытый единичным сигналом с выхода переключателя 13 и элемент И 29 поступает на формирователь 33, открывающий ключ 22, с которого двоичный сигнал записывается в буферный разряд регистра 23. По заднему фронту сигнала

Формирователя 33 запускается генератор 34, который выдает четыре импуль" са через элемент ИЛИ 25 на шину сдви- 55 га регистра 23. Тем самым набираемый номер кадра вводится в регистр 23, После этого нажатием кнопки "Коррек1032473

7. меняется. Если Л (В, то первым обнуляется счетчик 40; единичным сигналом с элемента ИЛИ-НЕ 42 через элементы И 50 и ИЛИ 51 триггер 52 устанавливается в нулевое состояние, сигнала- 5 ми с выходов закрывает элемент И 58 и открывает элемент И 58 на суммирующем входе. При обнулении счетчика 40 содерх<имое очетчика 41 равно В-А, поэтому на суммирующий вход счетчика 40 10 . поступают импульсы до обнуления счетчика 41 и срабатывания триггера 48, после чего содержимое счетчика 40 равно В-Л, а триггер 52 - в нулевом состоянии. После выдачи генератором 56

N импульсов элемент 57 задержки.открывает элементы И 53. По сигналу с выхода одного из них и выдачи импульсоо преобразователем 43 кодчастота начинается перемещение кино- 20 ленты. При перемещении киноленты им" пульсный датчик 5, жестко связанный с лентой, выдает две последовательности импульсоо, сдвинутых на 90, на блок 5 определения скорости и на- 25 праоления перемещения, который выдает импульсную последовательность на блоки 4 и 3. Импульсы с выхода блока 5 поступают íà R- или 5-входы триггера 49, устанавливая его в соответствующие направлению перемещения состояния. Сумматор 54 с инвертором 55 на его выходе управляет поступлением импульсов через элементы ИЛИ 59;

60 эадерх<ки и 58 И на вычитающий или

35 суммирующий входы счетчика 40. Если состояния триггеров совпадают, то ,единичным сигналом с выхода сумматора открывается элемент И 58 на вычитающем входе счетчика 40 и закрывает-40 ся сигналом с иноертора 55 элемент

ИЛИ 44 на суммирующем оходе. Происходит отработка отклонения (А-В) в счетчике..Если под действием силы инерции при торможении требуемый кадр проходит проекционную позицию, 45 то в момент обнуления счетчика 40 так как лента движется и датчик 5 продолжает выдавать импульсы через открытые элементы И 50 )триггер 52 устаяавливается в состояние, соот" ветствующее противоположному направлению перемещения. В этом случае состояния триггеров 49 и 52 противополо>хные, поэтому сумматор 54 закрывает элемент И 58, а инвертор 55 откры" 55 вает элемент И 58 на суммирующем входе счетчика 40, который в этом слу" чае накаплиоает рассогласование. Подключается блок 4, который изменяет направление перемещения ленты и возвращает требуемый кадр о заданное положение. Путем стабилизации ленты в заданном положении скорость перемещения ленты выбирается максимально возможной, и быстродействие устройства при большом объеме визуальной информации . высокое. Счетчик 40 хранит код кадра, находящегося в проекционной позиции.

После записи кода визуальной информации на магнитную ленту записывается речевая информация на первую дорожку, а при необходимости выбирается следующий кадр визуальной информации и код

его заносится íà магнитную ленту.Таким образом, формируется программа те", оретического курса. Каждой программе курса присваивается порядковый номер. При необходимости воспроизведения"требуемой лекции переключатель 13 блока 1 устанавливается в положение

"Воспроизведение" ° При этом открываются алементы И 14. С клавиатуры 20 блока 2 набирается номер требуемой лекции и нажимается кнопка "Пуск" блока 1. Одиночный импульс с формирователя 18 поступает на ключ 3S блока 2 и на блок 7. Код требуемой программы с выхода блока 2 заносится в первый счетчик блока 7. Блок 7 работает аналогично блоку 3 поиска. На магнитной ленте перед каждой программой наносится прозрачная метка. Блок 5 датчиков в процессе перемотки магнитной ленты считывает метки и подает их на входы блока 7. После нахох<дения блоком 7 требуемой программы устройство пере" ходит о режим ее воспроизведения. В режиме воспроизведения программы блоком б производится выдача речевой информации. Если на второй дорожке имеются синхроимпульсы, то они вы- даются блоком 6 в блок 1. При наличии . импульсов на двух дорожках через открытые элементы И 14 блока 1 и элел<ент ИЛИ 27 блока 2 в старший разряд буферного регистра вводится "1", а синхроимпульсы через элементы И 14, . формирователь 15 импульса сдвига по заднему фронту и элемент ИЛИ 26 блока 2 вводят информацию в регистр 23.

После исчезновения синхроимпульсов элемент 16 задержки блока 1 через элемент ИЛИ 17 выдает команду "Пуск".

Блок 3 производит быстрый поиск и выдачу требуемой визуальной информации.

Таким образом, производится воспроизведение требуемой программы. В режи1032473

10 ме "Ввод программы" при отключенном блоке 6 преподаватель может обращаться к любому кадру визуальной информации набором требуемого кадра информации с клавиатуры, а также при нажатии > на одну из кнопок блока 12. При этом лента перемещается на один кадр в требуемую сторону. При нажатии на одну из кнопок блока 12 единичный сигнал через группу элементов И 10, ИЛИ 11, формирователь 9 одиночного импульса и открытый элемент И 8 устанавливает разряд счетчика 40, соответствующий перемещению ленты на один кадр, в единичное состояние. При нажатии кнопки блока 12 единичный сигнал ус" танавливает триггер 52 в состояние, .соответствующее требуемому направле нию перемещения ленты. Устройство автоматически отрабатывает заданное перемещение на один кадр, Таким образом, выбор кадров визуальной информации можно производить любым из способов.

Предлагаемое устройство позволя" ет быстро формировать учебные прог раммы, производить автоматический поиск требуемой программы в произвольном порядке и ее воспроизведение, позволяет обращаться к любому из кад" ров визуальной информации, содержащейся в ленте, как по. программе с магнитной ленты, так и с пульта преподавателя, и производить быстрый поиск и выдачу требуемых кадров в произольном или последовательном порядках.

1032473

1032473

Составитель Т. Панина

Редактор А. Ворович Темро И.Надь Корректор Л. Ьокаан

Заказ 5405/53 Тираж 48Г .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретейий и открытий

113035 Иосква Ж-35 Ра шская:наб. д. 4/5

3 35 -35 «А А 8 е е е. ае в» у. е .е,, филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектйая, 4