Устройство для обучения

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при организации программированного обучения в учебных занятиях различного уровня и профиля для проверки, а также закрепления знаний учащихся по различным дисциплинам. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей обучающего устройства. Устройство содержит группу индивидуальных обучающих устройств 1, блок 2 памяти, блок 3 приоритета, содержащий тактовый генератор 4, мультиплексор 5, инвертор 6, элемент И 7, счетчик 8, дешифратор 9, группу элементов И-НЕ 10. Индивидуальное обучающее устройство 1 содержит пульт 11, блок 12 сравнения, блок 13 индикации, блок 14 вычисления взаимной корреляции вопросов и ответов, блок 17 предъявления учебной информации, содержащей первый, второй и третий регистры 18, 19, 22, коммутатор 20, блок регистрации 21, дешифратор 23. Введение в устройство блока памяти, блока приоритета, а также в блок 17 регистров 18, 19, 22 и дешифратора 23 позволяет организовать обучение группы обучаемых по индивидуальным программам обучения, что расширяет дидактические возможности устройства. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 09 В 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ОСУДАРСТ8ЕННЫЧ1 КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4417608/24-24 (22) 11.02.88 (46) 23. 12.89. Вюл. Р 47 (71) Ташкентский электротехнический институт связи (72) Л.Н.Гольдфельд и А.Л.Галиев (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1246126, кл. С 09 В 7/02, 1984.

„„SU„„15 1124 д1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при организации программированного обучения в учебных занятиях различного уровня и профиля для проверки, а также закрепления знаний учащихся по

1531124 различным дисциплинам. Цель изобретения — расширение дидактических возможностей обучающего устройства.

Устройство содержит группу индиви5 дуальных обучающих устройств 1,блок

2 памяти, блок 3 приоритета, содержащий тактовый генератор 4, мультиплексор 5, инвертор 6, элемент И 7, счетчик 8, дешифратор 9, группу элементов И-НЕ 10. Индивидуальное обучающее устройство 1 содержит пульт

11, блок 12 сравнения, блок 13 индикации, блок 14 вычисления взаимной корреляции вопросов и ответов, блок

Изобретение относится к автома- 20 тике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при организации программированного обучения в учебных занятиях различного уровня и профиля для проверки, а также закрепления знаний учащихся по различным дисциплинам.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей обучающего. 30 устройства.

На чертеже представлена структурная схема системы обучающих устройств, Обучающее устройство содержит группу индивидуальных обучающих устройств 1, блок 2 памяти, блок 3 приоритета.

Блок 3 приоритета содержит тактовый генератор 4. мультиплексор 5, ин- 40 вертор 6, элемент И 7, счетчик 8, дешифратор 9, группу элементов И-НЕ 10.

Каждое индивидуальное обучающее устройство 1 включает в себя пульт 11" обучаемого, блок 12 сравнения ответов,45 блок 13 индикации, блок 14 вычисления взаимной корреляции вопросов и ответов, блок 15 выбора дополнительного вопроса, блок 16 принятия решения, блок 17 предъявления учебной информации, состоящий из первого регистра 18 (входного), второго регистра 19 (выходного), коммутатора 20, блока 21 регистрации, третьего регистра 22 запроса, дешифратора 23.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы все индивидуальные обучающие устройства нахо!

3 выбора дополнительного вопроса, блок 16 принятия решения, блок 17 предъявления учебной информации, содержащий первый, второй и третий регистры 18-22, коммутатор 20, блок

21 регистрации, дешифратор 23. Введе" ние в устройство блока памяти, блока приоритета, а также в блок 17 регистров !8, 19 и 2? и дешифратора 23 позволяет организовать обучение группы обучаемых по индивидуальным программам обучения, что расширяет дидактические возможности устройства.

2 з.п. A-лы, 1 ил. дятся в исходном состоянии: все элементы обучающих устройств 1 и блока

3 устанавливаются в исходное состояние при включении питания (блок управления, формирующий установочный сигнал при включении питания, не показан), при этом на выходах блока

3 сигнал логической единицы, который, подаваясь на управляющие входы регистров 18 и 19 блока 17 всех обучающих устройств „1, создает режим запрета на выдачу информации (регистры

18 и 19 " 8-разрядные регистры с тремя состояниями вьпРодных шин — "1" °

"0" или состояние высокого импеданса запрета).

В блоке 2 в определенном порядке хранятся вопросы (основные и дополнительные), а также эталонные ответы и ответы на уточняющие вопросы по М темам. По адресу, состоящему из номера темы и номера вопроса, "первым словом" записывется код эталонного ответа, т.ч. эталонный ответ на данный вопрос, далее следует номер и текст вопроса.

Обращение к блоку 2 памяти в процессе ответа обучаемого осуществляется восьмиразрядным кодом адресации, который формируется регистром

18. Причем старшие четыре разряда формируемого регистра 18 однобайтового кода адресации содержат адрес изучаемой темы, а младшие — адрес вопроса, самый младший разряд пред" назначен для распознавания адреса дополнительного вопроса, а при вводе адреса основного вопроса в этом разряде всегда записан логический ноль.

5 15

Сигнал обращения с регистра 18 проходит на блок 2 только после снятия сигнала запрета с управляющих входов регистров 18 и 19, поступающего с блока 3.

На входе и выходе блока 2 имеется устройство сопряжения (не показан).

Объединение выходных шин блоков

11 и 15 на входе регистров 18 и 22 осуществляется с помощью приемников команд, имеющих при отключении от шины состояние высокого импеданса. В конкретном случае в качестве приемника команд используется многорежимныйq буферный регистр К589 ИР12.

При включении питания генератор 4 начинает вырабатывать тактовые импульсы, поступающие на 2-й вход элемента И 7. Счетчик 8 находится в исходном состоянии.

При этом на первом выходе дешифратора 9 формируется сигнал логической единицы, подаваемый на второй вход первого элемента И-НЕ 10 и отпирающий его. С выхода счетчика 8 на адресный вход мультиплексора 5 подается кодовое слово, под действием которого мультиплексор 5 коммутирует на выход сигнал, поступающий на его вход с дешифратора 23 блока 17 первого обучающего устройства 1.

Если обучаемый, работающий на первом обучающем устройстве 1, еще не набрал иа клавишах его пульта 11 номер темы и номер вопроса, то на выходе дешифратора 23 первого обучающего устройства 1 — сигнал логического нуля. Этот сигнал через мультиплексор 5 поступает на первый вход первого элемента И-НЕ 10, вызывая на его выходе сигнал логической единицы.

Сигнал логической единицы с первого выхода блока 3 подается на управляющие входы регистров 18 и 19, сохраняя режим запрета на выдачу информации.

Одновременно сигнал логического нуля с выхода мультиплексора 5 подается на инвертор 6, "игнал логической единицы с выхода которого отпирает элемент И 7. При этом через элемент

И 7 на счетчик 8 поступают тактовые импульсы с генератора 4.

Когда на управляющем выходе счетчика 8 под действием тактовых импульсов сформируется следующее разрешенное кодовое слово, подаваемое на управляющий вход мультиплексора 5, ко31124 6 торый коммутирует на выход сигнал со своего второго входа и т.п.

Предположим, что к моменту коммутации i-ro входа мультиплексора 5

5 обучаемый, работающий íà 1-м индивидуальном обучающем устройстве 1 путем ,нажатия на клавиши его пульта 11, уже набрал номер темы и номер вопроса, который поступает в регистр 18 через блок 16 в блок 15 и в регистр 22 запроса i-ro обучающего устройства 1.

Формируемая при этом на выходе регистра 22 кодовая комбинация поступает на дешифратор 23. При этом на втором выходе i-го обучающего устройства 1 появляется сигнал логической единицы.

Этот сигнал поступает через мультиплексор 5 и инвертор 6 на элемент И 7, 20 запирая его. В результате этого счетчик 8 отключается от генератора 4, фиксируя тем самым i-e состояние мультиплексора 5 ° Таким образом, мультиплексор 5 находится в i-м состоянии

25 до тех пор, пока íà втором выходе

i-го обучающего устройства 1 существует сигнал логической единицы.

Одновременно сигнал логической единицы с выхода мультиплексора 5 по30 дается на открытый управляющим сигналом с i-го выхода дешифратора 9

i — A элемент И-HE 10. При этом íà i-ом выходе блока 3 формируется сигнал логического нуля, который через второй вход i-го обучающего устройства

1 поступает на управляющие входы регистров 18 и 19, снимая запрет на выдачу информации, т.е. подключая выходные шины этих регистров соответ40 ственно к входу блока 2 и к входу коммутатора 20 i-ro обучающего устройства 1. Поступающий при этом с регистра 18 i-ro обучающего устройства

1 на блок 2 номер темы и номер воп45 Роса являются адресом, по которому из блока 2 последовательно считывается текст вопроса, который через регистр 19 и коммутатор 20 подается на блок 21 регистрации и выводится на печать для констатации правильности набора обучаемым требуемого адреса и текст эталонного ответа на вопрос, поступающий через регистр 1.9, коммутатор 20 и блок 16 в блок 12 i-го обучающего устройства 1. После этого осуществляется сброс регистра.22, при этом на выходе дешифратора 23

i-ro обучающего устройства 1 формируется сигнал логического нуля. Этот

1531124

55 сигнал поступает через его второй ны— ход Hà i-й вход мультиплексора 5.

При этом блок 3 формирует сигнал запрета, подаваемый на управляющие входы регистров 18 и 22 i — го обучающего устройства 1, мультиплексор 5 коммутирует на выход сигнал с (i+1)-ro входа, т.е. блок 3 приоритета проверяет наличие сигнала запроса (i +

+ 1)-го, (i + 2)-ro и т.д. обучающих устройств 1, поочередно коммутируя их при наличии сигнала запроса с блоком 2.

Обучаемый, работающий на i-м обучающем устройстве 1 с помощью клавиш панели сменных данных пульта

11 формирует ответ и по сигналу

"Ввод" вводит его н блок 12. В блоке

12 происходит сравнение ответа учащегося с эталонным ответом и в зависимости от правильности отнета на выходе блока 12 вырабатывается либо сигнал "Ответ верен", либо сигнал

"Ответ неверен".

Если ответ обучаемого верен, то сигнал "Ответ верен" из блока 12 поступает на счетчик числа верных ответов блока 14 и через блок 16 — на первый вход блока 15, а также на первый вход блока 13 индикации i-ro обучающего устройства 1, где индицируется сигнал "Ответ верен", после чего учащийся приступает к ответу на следующий вопрос. Если ответ обучаемого неверен, то сигнал "Ответ неверен" с блока 12 через блок 16 поступает на блок 15 выбора дополнительного вопроса где осуществляется перезапись адреса, сформированного по номеру темы и номеру основного вопроса путем добавления единицы н его младший разряд, а также на блок 16, где формируется информационный сигнал, подаваемый на третий вход блока 13, где индицируется сиrнал "Задавайте уточняющие вопросы" и управляющий сигнал, блокирующий входы блоков 12, 14., 15

i-ro обучающего устройства I

При индициронании на табло блока

13 сигнала "Задавайте уточняющий вопрос" обучаемый выбирает из предлагаемого списка относящийся к изучаемой теме уточняющий вопрос, с помощью клавиш на панели сменных данных пульта 11 формирует номер уточняющего вопроса и нажимает кнопку

"Ввод" пульта 11.

1О

При нажатии кнопки "Ввод" пульта

11 номер уточняющего вопроса записывается в регистры 18 и 22, формируя с помощью дешифратора 23 сигнал запроса на втором выходе i-ro обучающего устройства 1. При поступлении сигнала запроса на блок 3 снимается запрет с регистров 18 и 19 i-го обу- чающего устройства 1 и номер уточняющего вопроса, являющийся адресом, поступает в блок 2 памяти, откуда ответ на него, через регистр 19, коммутатор 20 выводится на печать блока 21 регистрации i-ro обучающего устройства 1 и предъявляется учащемуся. При этом дополнительная информация в блоки 12, 14 и 15 i-го обучающего устройства 1 не передается, так как их входы заблокированы управляющим сигналом с блока 16, При введении в блок 17 номера уточуточняющего вопроса упранляющий сигнал с пульта 11 через блок 16, где осуществляется его задержка на время вывода на печать ответа на уточняющий вопрос, поступает на третий вход блока 13. При этом на световом табло блока 13 индицируется сигнал

"Отвечайте на основной вопрос".

Возможность"задавать уточняющий вопрос представляется обучаемому при неверном ответе на„любой вопрос по изучаемой теме.

При второй попытке дать ответ на основной вопрос сигнал логической единицы с коммутатора 20 поступает на второй вход блока 16, формируя на его выходах сигнал, разблокирующий входы блоков 12, 14 и 15 i-го обучающего устройства 1. При этом в блок 12 вводится повторный ответ обучаемого с пульта 11. В блоке 12 опять происходит сравнение ответа обучаемого с эталонным ответом. В зависимости от правильного ответа на его выходе формируется либо сигнал

"Ответ верен", либо сигнал "Ответ неверен", которые подаются через блок

16 в счетчик числа вопросов блока

14 и,если ответ обучаемого верен — в счетчик числа верных ответов блока

14. Независимо от результатов ответа сигнал "Ответ верен" или "Ответ неверен" из блока 12 поступает также на первый вход блока 13 i-ro обучающего устройства 1, где запоминается и индицируется.

1531 t 74

Пс еле тонг of1учаемьв1 приступает к рассмотрению с.|teдующе го вопроса темы.

В процессе ответа обучаемого на вопросы по определенной теме н счет . чике числа верных ответов блока 14 накапливается число верных отнетон, а н счетчике числа нопросон блока

14 — число вопросов. Результат взаимной корреляции числа верных ответов и числа вопросов соответствует одной из зон "Сдал", "He сдал, "Продолжить опрос".

В блоке 15 последлнательно записываются адреса нопросон, на которые обучаемый ответил верно, по этим адресам путем прибавления единицы в младший разряд формируются адреса дополнительных вопросов по тем же разделам.

После ответа на все вопросы по теме обучаемый на пульте 11 i-го обучающего устройства 1 формирует сигнал

"Оценка", по которому опрашивается результат взаимной корреляции числа верных ответов и числа вопросов, сформированный с учетом числа уточняющих вопросов, заданных обучаемым блоком 14 °

Если результат взаимной корреляции соответствует зоне "Сдал" или зоне "Не сдал", то соответствующий сигнал с блока 14 поступает на второй вход блока 13, где запоминается и индицируется.

Если результат взаимной корреляции соответствует зоне "Продолжить опрос", то сигнал с блока 14 поступает в блок 15, в блок 13 и в блок

16. При этом загорается табло "Дополнительный вопрос" в блоке 13. Обучаемый на пульте 11 путем нажатия кнопки "Дополнительный вопрос" формирует сигнал, который, поступая через блок

16 на блок 15, разрешает считывание адреса дополнительного вопроса.

При этом в регистры 18 и 22 i-го обучающего устройства 1 заносится адрес первого дополнительного воп— роса. На выходе дешифратора 23 i-го обучающего устройства 1 формируется сигнал запроса, который поступает на блок 3 и снимает сигнал запрета с управляющих входов регистров 18 и

19 i-го обучающего устройства 1.

При этом по адресу дополнительного вопроса из блока 2 считывается первый дополнительный вопрос, который

55 It ðåç регистр 9, коммутатор 20 поступает на блок 21 регистрации и прелъянляется обучаемому, а также эталонный ответ на него, который через регистр 19, коммутатор 20 и блок

16 поступает н блок 12.

Обучаемый формирует ответ на дополнительный вопрос на пульте 11 и вводит его н блок 12 путем нажатия кнопки "Ввод", где этот ответ сравнивается с эталонным ответом. Если ответ на дополнительный вопрос является верным, то сигнал об этом с выхода блока 12 поступает в счетчик числа верных ответов блока 14. Результат взаимной корреляции вновь может соответствовать зонам Сдал", "Не сдал", "Продолжить опрос". Если результат взаимной корреляции вновь соответствует зоне "Продолжить опрос", то сигнал об этом из блока 14 вновь поступает на разрешающий вход блока 16 и снова в блоке 13 загорается табло "Продолжить опрос и т.д.

В процессе ответа на дополнительные вопросы возможность ответа на уточняющие вопросы исключается, так как блок 16 заблокирован сигналом блока 14 и разблокируется только после фиксации и индицирования оценки с блока 13. Кроме того, блок 16 приводится в исходное состояние, как и все остальные блоки обучающего устройства, при включении его питания.

Обучаемый отвечает на дополнительные вопросы пока результат взаимной корреляции в блоке 14 не станет соответствовать зоне "Сдал", "Не сдал", либо пока число попыток не превысит заданное число, что также приводит к формированию на выходе блока 14 сигнала "Не сдал".

После окончания ответа и считывания его результата с табло блока 13 обучаемый может получить у преподавателя вопросы по следующей теме и приступить к ее освоению.

Предлагаемое обучающее устройство, обладая той же универсальностью, что и известные, позволяет расширить дидактические возможности технических средств обучения путем сздания условий для индивидуализации работы обучаемых с учетом уровня их начальной подготовки и способностей. формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для обучения, содержащее пульт обучаемого, блок сравне11 15 ния, блок индикации, блок вычисления взаимной корреляции вопросов и от ветов, блок выбора дополнительного вопроса, блок принятия решения и блок предъявления учебной информации, первый выход которого соединен с первым информационным входом блока принятия решения, второй информационный вход которого соединен с выходом блока сравнения, с первым информационным входом блока индикации и со счетным входом 6 ока вычисления взаимной корреляции вопросов и ответов, выход которого соединен с вторым информационным входом блока .индикации, с входом сброса блока выбора дополнительного вопроса и с установочным входом блока принятия решения, третий информационный вход которого соединен с первым выходом пульта обучаемого, со счетным входом блока выбора дополнительного вопроса и с первым информационным входом блока предъявления учебной информации, первый вход записи которого соединен с выходом блока выбора дополнительного вопроса, вход разрешения которого соединен с первым выходом блока принятия решения, второй выход которого соединен с информационным входом блока выбора дополнительного вопроса, третий выход соединен с третьим информационным входом блока индикации, четвертый выход соединен с первым входом блока сравнения, Второй вход которого соединен с вторым выходом пульта обучаемого, третий выход которого соединен с входом стробирования блока вычисления взаимной корреляции вопросов и ответов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических воэможностей устройства, в него введены блок памя,ти и блок приоритета, выходы которого соединены с вторыми входами записи группы блоков предъявления учебной информации, вторые информационные входы которых соединены с выходом блока памяти, адресный вход которого соединен с вторыми выходами блоков

31124

12 предъявления учебной информации, третьи выходы которых соединены с входами блока приоритета.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок приоритета содержит тактовый генератор, мультиплексор, инвертор, элемент И, счетчик, дешифратор и группу элемен.— тов И-11Е, выходы которых являются выходами блока, а первые входы соединены с выходом мультиплексора и с входом инвертора, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора, а выход соединен со счетным входом счетчика, первая группа выходов соединена с адресными входами мультиплексора, 20 информационные входы которого являются входами блока, вторая группа выхода счетчика соединена с входами дешифратора, выходы которого соединены с вторыми входами группы элемен25 тов И-HE.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок ° предъявления учебной информации содержит три регистра, коммутатор, дешифратор и блок регистрации, вход которого соединен с первым выходом коммутатора, второй выход которого является первым выходом блока, а вход коммутатора соединен с выходом

35 первого регистра, вход записи которого объединен с входом режима второго регистра и является вторым входом записи блока, информационный вход первого регистра является вто4О рым информационным входом блока, выход дешифратора является третьим выходом блока, входы записи второго и третьего регистров объединены и являются первым входом записи блока, 45 выход второго регистра является вторым выходом блока, информационные входы второго и третьего регистра объединены и являются первым информационным входом блока, выход третьегo регистра сОединен с ВхОдОм де шифратора.