Устройство для обучения

 

Изобретение относится к ав томатике и вычислительной технике, конкретнее - к техническим средствам обучения, и может быть использовано в различных учебных заведениях при организации учебного процесса. В изобретении рассматривается устройство для обучения, включающее пульт преподавателя, пульты обучаемых, счетчик правильных ответов, блок индикации , генератор та ктовых импульсов , блоки анализа психофизиологи- 4ecKiix параметров, первую и вторую группы счетчиков времени, блок сравнения , первый и второй вычислители, блок индикации, блоки выделения временных интервалов и блок оценки, и имеющее более широкие дидактические возможности за счет учета среднего периода утомления и диагностики утомляемости . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл N5 4; со ел 05 сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 09 В 7/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3843386/24-24 (22) 09.01.85 (46) 07.08.86. Бюл. М - 29 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.д. Калмыкова (72) В.П. Медведев, А.В. Проскуряков, Ю.M. Князев и M.Н. Жуков (53) 681.3.071 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 285386, кл. G 09 В .7/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР

9 546926, кл. G 09 В 7/О?, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, кон- кретнее — к техническим средствам обучения, и может быть использовано

„„SU„1249565 А 1 в различных учебных заведениях при организации учебного процесса. В изобретении рассматривается устройство для обучения, включающее пульт преподавателя, пульты обучаемых, счетчик правильных ответов, блок индикации, генератор тактовых импульсов, блоки анализа психофизиологи— ческих параметров, первую и вторую группы счетчиков времени, блок сравнения, первый и второй вычислители, блок индикации, блоки выделения временных интервалов и блок оценки и имеющее более широкие дидактические возможности за счет учета среднего периода утомления и диагностики утом3 ляемости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

124

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо жет быть использовано при обучении и при исследовании учебного процесса.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для обучения; на фиг. 2 — схема вычислителей.

Устройство (фиг. 1) содержит пульт 1 преподавателя, пульты 2 обучаемых, счетчик 3 правильных ответов, генератор 4 тактовых импульсов, блоки 5 анализа психофизиологических параметров, счетчики 6 и 7 вре,мени, инверторы 8, блоки 9 выделения временных интервалов, блок 10

I оценки, вычислители 11 и 12,, блок

13 индикации, блок 14 сравнения.

Блоки 5 содержат узел 15 фиксации активности и узел 16 диагностики утомляемости. Узел 15 содержит датчик 17 биотоков, аналого-цифровой преобразователь 18, фильтр 19 и элемент И 20. Узел 16 содержит датчик Zi биотоков, цифроаналоговый преобразователь 22, фильтр 23 и элемент И 24. Вычислители 11 и 12 содержат группу сумматоров 25, сумматор

26, регистр 27 сдвига, элемент И 28, счетчик 29 и преобразователь 30 кодов

Устройство работает следующим образом.

Учащиеся получают программу„ после чего с пульта 1 включаются все блоки устройства. При этом генератор

4 подает тактовые импульсы на первые входы элементов И 20 и 24. Если хотя бы один из учащихся начинает активно работать над программой, то его датчик 17 совместно с преобразователем

18 и фильтром 19 фиксирует наличие

Ц-ритмов головно1 о мозга и подает сигнал на один вход элемента И 20, на другой вход которого до момента ввода правильного ответа учащимся поступает сигнал с пульта 2, а на третий вход до момента появления -ритмов поступает сигнал с инвертора 8. В результате этого тактовые импульсы через элемент И 20 поступают в счетчики 6 времени. Если учащийся начинает отвлекаться, т.е. перестает активно работать над программой, то в спектре .физиологических сигналов его головного мозга исчезают Я-ритмы, а следовательно, исчезает сигнал на выходе фильтра 19

9565 2 и четвертом входе элемента И 20. В этом случае тактовые импульсы от генератора 4 через элемент И 20 в счетчик 6 не проходят.

По возобновлении активной деятельности вновь фиксируется наличие

Q-ритмов и элемент И 20 открывается.

Если же учащийся утомляется в процессе работы, то в спектре физиоло10 гических сигналов его головного мозг а появляются о -ритмы, что фиксируется цепочкой датчик 21, преобразователь 22, фильтр 23, и в результате чего открывается элемент И 24, с вы15 ходов которого сигнал поступает на пульт 1, сигнализируя преподавателю о появлении признаков утомления у данного учащегося, и на первый вход блока 9, которая осуществляет вре2О менную задержку, так как кратковременное наличие о -ритмов еще не означает, что учащийся уже устал до такой степени, что не воспринимает информации осваиваемой программы. Если

25 Ь-ритмы присутствуют длительное время (большее, чем время, заданное в блоке 9), то, это значит, что имеет место утомление учащегося и он уже не в состоянии активно работать над

30 программой. В этом случае элемент

И 20 закрывается через третий вход сигналом с блока 9 через инвертор 8, и сигналы от генератора 4 через блок

9 и инвертор 8 поступают в счетчик 7.

В результате этого в счетчике 7 фиксируется время, в течение которого учащийся находится в состоянии утомления.

После того, как у учащегося прохо4Î дит период утомления, и он вновь на,чинает активно работать, у него пропадают о †рит. В этом случае элемент И 24 запирается по третьему входу, а элемент И 20 начинает пропускать импульсы от генератора 4 в счетчик 6. Так работа будет проходить до момента ввода учащимся правильного ответа. В этом случае из пульта 2 сигнал правильного ответа поступает в счетчик 3, а сигнал запрета — на элемент И 20. Таким образом, к моменту усвоения программы учащимся в счетчике 6 будет записано время его активной работы над программой, а в счетчике 7 — время периода его утомления в процессе работы над программой. Аналогичным образом будет происходить работа устройства парал9565 если время активной работы учащегося меньше среднего времени работы груп3 124 лельно для каждого учащегося. После завершения работы учащихся над программой в вычислителе 11 определяется средняя трудоемкость усвоения программы группой учащихся, а в вычислителе 12 определяется средний период утомления учащихся в процессе работы над программой.

Вычислитель 11 средней трудоемкости усвоения работает следующим образом (фиг. 2).

После того, как на выходах счетчиков 6 устанавливаются кодовые комбинации, определяющие время активной работы каждого учащегося над дозой информации, эти комбинации подаются на адресные, входы первого каскада сумматоров 25, причем каждый сум— матор первого каскада подключен к двум счетчикам 6. Соответственно на выходах сумматоров 25 появляются кодовые комбинации, соответствующие кодовым комбинациям чисел, просуммированных из счетчиков 6, которые по даются на адресные входы сумматора 26 второго каскада, на выходе которого будет сумма чисел, записанных в счетчиках 6, поступающая на информационные входы регистра 27 сдвига. Одновременно на первый вход преобразователя 30 с выхода генератора 4 поступают импульсы, которые проходят на счетный вход счетчика 29 только при поступлении сигналов на второй и третий входы преобразователя 30 из блока 3 ° Сигналы с выхода вычислителя

11 поступают в .блок 14 сравнения, который осуществляет сравнение времени работы конкретного учащегося со средним временем работы группы учащихся.

40 пы; II уровень — если время активной работы учащегося равно среднему времени работы группы; III уровень если время активной работы учащегося больше средней трудоемкости усвоения программы.

В блоке 13 индицируется также степень утомляемости для каждого учащегося (сигналы из блока 10); I степень — если суммарный период утомления у учащегося меньше среднего периода; II период — если они равны;

III степень — если период утомления учащегося больше среднего периода.

По результатам индикации средней трудоемкости усвоения программы и среднего периода утомления можно объ— ективно оценивать сложность .учебных программ и курсов и при необходимости проводить их коррекцию. По результатам же индикации уровней трудоемкости усвоения программы и степени утомляемости можно группировать учащихся с учетом как времени работы над программой, так и периода утомления. Такая более тонкая дифференциация учащихся позволяет получать учебные группы с высокой степенью гомбгенности как по интеллектуальным, так и по психофизиологическим показателям, что весьма важно при реализации дифференцированного обучения в условиях массовости самого обучения. Кроме того, возможность диагностирования утомляемости и оперативное информирование об этом преподавателя предоставляет возможность предотвращать нервные стрессовые срывы у учащихся.

Выходы блоков 10, 11, 12 и 14 под= ключены к блоку 13 индикации, однако визуальная индикация будет происходить только после прихода сигнала разрешения с выхода блока 3, т.е, когда все учащиеся дадут правильные ответы. В этом случае блок 13 обеспечивает визуальную индикацию средней трудоемкости усвоения программы учащимися (сигнал с вычислителя 11) и среднего периода утомления учащихся в процессе работы над программой (сигнал с вычислителя 12). Кроме того, в блоке 13 индицируются результаты оценки уровней тредоемкости усвоения программы для каждого учащегося (сигналы из блока 14): I уровень—

Формула изобретения

1. Устройство для обучения, содержащее пульт преподавателя, выход которого подключен к входу генератора тактовых импульсов и к входам блоков анализа психофизиологических параметров, вторые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а выходы — с входами счетчиков времени первой группы, выходы которых подключены к входам группы блока сравнения, выходы которого подключены к входам группы блока индикации, а первый и второй входы — к соответствующим выходам первого вычислителя,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1249565 что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в нега введены вторая группа счетчиков времени, ннвертары, блоки выделения временных интервалов, блок оценки и второй вычислитель, входы группы каторога подключены к выходам счетчиков времени второй группы, подключенных к входам группы блока оценки, выходы которых подключены к входам второй группы блока индикации, первый вход которого подключен к первому выходу первого вычислителя, а второй вход — к первому выходу второго вычислителя, подключенному к первому входу блока оценки, второй вход которого подключен к второму выходу второго вычислителя, при этом первый выход счетчика правиль,ных ответов подключен к первым входам первого и второго вычислителей и к третьему входу блока индикации, второй выход — к вторым входам первого и второго вычислителей, выход генератора тактовых импульсов подключен к третьим входам первого и второго вычислителей и блока сравнения и к первым входам блоков выления временных интервалов, вторые входы которых соединены с выходами блоков анализа психофизиологических параметров, выходы — к входам инвер— торов, выходы которых подключены к входам счетчиков времени второй группы и к третьим входам блоков анализа психофизиологических параметров, а ,выходы счетчиков времени первой груп1п пы соединены с входами группы первого вычислителя °

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю -щ е е с я тем, что вычислите15 ли содержат последовательно соединенные группу сумматоров, сумматор и регистр сдвига, последовательно соединенные преобразователь кодов, счетчик и элемент И, выход которого

20 подключен к второму входу регистра сдвига, второй выход преобразователя кодов подключен к второму входу сумматора и к объединенным первым входам сумматоров группы, вторые входы кото25 рых являются вхадамн группы блока, выходы регистра сдвига — выходами блока, первый вход преобразователя кодов — первым входом блока, второй и третий входы преобразователя коgp дав — вторым и третьим входами блока.! 249565

Составитель Т. Панина

Техред N.Õîäàíè÷

Корректор E. Сирохман

Редактор Н. Яцола

Заказ 4330/52 Тираж 455

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

:Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4