Обучающее устройство

 

Изобретение относится к эргономике , в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано в системах человек-машина. Цель -изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Сущность изобретения основана на обеспечении возможности контроля и оценки индивидуальной сложности .решаемой задачи для создания учебных групп из обучаемых с одинаковыми способностями к усвоению программы. Это достигается введением в известную структуру дополнительного канала вычислений оценки индивидуальной сложности задачи и канала управления моделированием изучаемого объекта. 4 ил. с S 4 (ib Од ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1I) (5D 4 G 09 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3810422/24-24 (22) 05.11.84 (46) 15.07.86.Бюл. У 26 (72) О.В.Андреев, А.А.Зубченко, И.Н.Каримов, И.Б.Плетнев и К.А.Пупков (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 287423, кл. G 09 В 7/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Ф 959136, кл. G 09 В 9/00, 1982 (прототип). (54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к эргономике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано в системах человек-машина.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства.

Сущность изобретения основана на обеспечении возможности контроля и оценки индивидуальной сложности решаемой задачи для создания учебных . групп из обучаемых с одинаковыми способностями к усвоению программы. Это достигается введением в известную структуру дополнительного канала вычислений оценки индивидуальной слож.ности задачи и канала управления моделированием изучаемого объекта. 4ил.

1 2

Изобретение относится к эргономи— ке, в частности, к устройствам обучения и тренажа операторов и может быть использоьано в отраслях народного хозяйства, проектирующих и эксплуатирующих системы человек-машина, а также дня проведения инжейерно-психологических исследований.

Цель изобретения — повышение точности и эффективности процесса обучения за счет ввег;ения объективной оценки индивидуальной сложности задачи, решаемой обучаемым.

Ня фиг.1 изображена структура устройства; нг фиг.2 — схема блока моделирования изучаемого объекта; на фиг.3 и 4 — структуры вычислительных блоков.

Обучающее устройство содержит блок моделирования изучаемого объ— екта, индикатор 2, блок 3 ручного управления, вычислительнь,й блок 4, блок 5 сравнения, генератор 6 шума, блок 7 регистрации и отображения результатов контроля, блок 8 ввода эталонов (эталонных импульсных переходных функций), сумматор 9, вычислитель -ый блок 10, служащий для оценки ин:,ивидуальной сложности задачи, узел 11 фильтров низкой частоты, цифроаналоговый преобразователь 12, узел 13 памяти, коммутатор !4.

Блок 1 моделирования изучаемого объекта включает элементов 15 задержки, умножитель 16, интегратор 17, сумматор 18.

Вычислительный блок 4 содержит узел 19 памяти, узел 20 временных задержек, узел 2! сверток, сдвигающий регистр 22, узел 23 вычислений, распределитель 24 импульсов, узел

25 регистрации.

Блок 10 включает узел 26 памяти, узел 27 временных задержек, сдвигаю.щий регистр 28, узел 29 вычислений, узел 30 регистраций, узел 31 сверток, распределитель 32 импульсов, узел 33 сравнения.

После включения устройство для обучения операторов работает следующим образом.

Для совершенствования и оценки характеристик деятельности оператора, работающего в недетерминированной системе, человек-машина, в узел

l3 записана соответствующая программа деятельности обучаемого оператора в виде цифровых кодов. Сигналы с вы4699 2 х<>!a у « !;! . 1, ко <орь««я><яют н;«<а Ib

}<он « «< I çя

pe «цифр<>л««ло:..овь<и преобраз «ватель

1 2 п<«ступ;«к! it «а один вход сумматора

9, на другой вход которого подаются сигналы, имитирующие воздействующие факторы внешней средь<, с выхода ге— нератора 6 через коммутатор 14 и узеп 11, формирующий сигналы воздействующей среды с определенными пара— метрами по интенсивности и частотному диапазону. Результирующий сигнал воздействия с выхода сумматора 9 подводится на один из входов блока 1.

Последний вырабатывает сигнал реакции, который поступает на индикатор

2 для визуализации.

Оператор, в соответствии с вынесенной информацией на индикатор 2, 2О формирует образ управления (алгоритм управляющих действий) и реализует его посредством воздействия на органы блока 3. Сигналы с выхода блока 3 подактся на один из входов блока и на один вход блока 4; на другой вход которого поступает сигнал с выхода узла 11. По сигналам, поступившим на входы блока 4, в нем количественно определяется текущее состояние управляющих действий оператора в виде импульсной переходной функции

h„.(Ñ) = Z (t) х (t- ), где!;, Д -импульсная переходная функция, усредненная по времени

35 и характеризующая текущее состояние управляющих действий оператора; у (t) — сигналы управляющих действий оператора, фиксируемые Î на выходе блока 3;

x(t-<) — сигналы воздействующей внешней среды, фиксируемые на выходе узла 11 временные задержки.

<>

Для оценки соответствия текущего состояния управляющих действий оператора требуемо<:<у состоянию сигналы

h, (

Для оценки индивидуальной сложности задачи, решаемом обучаемыми опера— торами, необходимо сигналы воздействующей внешней среды, фиксируемые на

I 44699 4

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я визуализации ° выходе узла 11, подать н» див из входов блока 10, на другой вход которого подводятся сигналы реакции блока 1. По поступившим сигналам в нем определяется текущее состоя.:«.е изучаемого объекта в виде текущей импульсной переходной функции h .,,(), 1

Сигналы ", „ i. ) сравниваются в узле

33 с сигналами h, ), характеризую— г шими те кущее со стояние управляющих действий оператора и поступающими с выхода блока 4. Результирующий си. нал с выхода блока 10 затем поступ ет на один . из входов блока 8 для документирования и 15

Предлагаемое изобретения позволяет в 4-5 раз сократить сроки обучения операторов и во столько же раэ 20 повысить эффективность управляющих действий операторов вследствие того, что введение объективной оценки индивидуальной сложности задачи, решаемой обучаемыми операторами, позво- 25 ляет, во-первых, отобрать и сформировать гомогенные группы обучаемых; во-вторых, организовать управляемый учебный процесс внутри гомогенных групп, поскольку объективная оценка позволяет дифференцированно ставить задачи учебного характера в зависи мости от успешности усвоения учебного материала операторами той или иной гомогенной группы.

Обучающее устройство, содержащее последовательно включенные блок ввода эталонов, блок сравнения и блок регистрации и отображения результа- . тов контроля„ последовательно соединенные блок ручного управления, блок моде. пирования изучаемого объекта и индикатор, генератор шума и вычислительный блок, первый вход которого соединен с выходом блока ручного управления, а выход — с вторым входом бпока сравнения, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью повышения

;очности обучения, в него введены последовательно включенные коммутатор, узел фильтров низкой частоты и дополнительный вычислительный блок,, второй вход которого соединен с выходом основного вычислительного блока, третий вход — с вьгходом блока моделирования изучаемого объекта, а выход — с вторым входом блока регистрации и отображения результатов контроля, и последовательно включенные узел памяти, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, выход которого соединен с вторым входом блока моделирования изучаемого объекта, а второй вход — с выходом узла фильтров низкой частоты, подключенйым к второму входу основного вычислительного блока, вход коммутатора соединен с в@ходом генератора шума.

12 14б99

ГГ

Юогх

Рмг. у

< хО о 5

ДАР 3

Составитель А.Карлов

ТехредЛ.Олейник Корректор В.Бутяга

Редактор И.Касарда

Заказ 3921/53 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4