Устройство для обучения операторов

 

Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов и может быть использовано в тренажерах для обучения операторов систем управления. Целью изобретения является расширэние дидактических возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем. что устройство для обучения операторов дополнительно содержит две группы элементов И, элемент ИЛИ и второй счетчик. Предлагаемое устройство обладает расширенными дидактическими возможностями и позволяет повысить эффективность обучения операторов за счет достоверной качественной оценки своевременности его действий в каждой тренировке и количественного ее подтверждения путем предъявления оператору его результатов и результатов групп лучших, средних, худших предшественников обучения тому же алгоритму в той же тренировке, что повышает уровень мотивации обучаемого. 1 ил.

eI, ò

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 09 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4478409/24 (22} 29.08.88 (46} 07.02,92. Бюл; t+ 5 (72) В,И.Балабай, Ю.Ф,Кривой, Г.А.Крыжановский, E.A.Михеев и. С.И.Севастьянов (53) 681.327(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1619328, кл. 6 09 В 9/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов и может быть использовано в тренажерах для обучения операторов систем управления. Целью изобретения является расширение дидактических возмо>кностей устройства, ПоставИзобретение относится к техническим средствам подготовки операторов и может быть использовано в тренажерах для обучения операторов систем управления. . Цель изобретения — расширение дидактических воэможностей устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для обучения операторов.

Устройство содержит регистр 1 адреса микрокоманды, блок 2 памяти микропрограмм, регистр 3 микрокоманды, блок 4 ввода ответных действий оператора, блок 5 сравнения, элемент ИЛИ 6. внешний вход 7, элемент 8 задор>кки, элемент 9 задержки, генератор 10 импульсов, счетчик 11, блок 12 памяти результатов обучения, блок 13 сравнения, блок 14 дешифраторов, элемент ИЛИ

15, блок 16 отображения информации, счетчик 17, первую группу 18-20 элементов И, вторую группу 21 элементов И.,, Я2 1711220 À1 лен ная цель дости гается тем. что устройство для обучения операторов дополнительно содержит две группы элементов И, элемент

ИЛИ и второй счетчик, Предлагаемое устоойство обладает расширенными дидактическими возможностями и позволяет повысить эффективность обучения операторов за счет достоверной качественной оценки своевременности его действий в каждой тренировке и количественного ее подтверждения путем предъявления оператору его результатов и результатов групп

"лучших", "средних", "худших" предшественников обучения тому же алгоритму в той же тренировке, что повышает уровень мотивации обучаемого. 1 ил.

Регистр 1 адреса микрокоманды предназначен для задания управляющей составляющей алгоритма деятельности по выполнению задачи управления. Он содержит столько ячеек, сколько элементарных операций включает алгоритм деятельности.

При появлении сигнала на первом входе регистра 1 производится выбор адреса микрокоманды в блоке 2 памяти микропрограмм, соответствующей первой операции алгоритма. С поступлением сигнала на второй вход регистра 1 происходит сдвиг к следующей его ячейке и считывание адреса микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма управления. Выходы регистра 1 подключены к входам блока 2 памяти микропрограмм, причем выход первой ячейки регистра 1 связан с входом запуска, а выход последней ячейки — с входом останова генератора 10.

Блок 2 памяти микропрограмм предназ- начен для хранения данных в виде микроко

1711220

15 действий обучающегося оператора. Блок 13 содержит три узла сравнения. На первые входы блока 13 поступает код времени (Т ), затраченного в данной тренировке "лучши-.

20 ми", на вторые входы — код.времени (T ), затраченного "средними", а на третьи — код времени (Т ), затраченного "худшими" опе- раторами иэ числа обучавшихся ранее групп. На группы четвертых, пятых и шестых

25 входов блока 13 поступает код времени (Т ),: . затраченного обучающимся оператором.

Сравнение кодов в блоке 13 начинается по сигналу на его управляющем входе, который связан с выходом первого элемента 8

30 задержки, и производится в следующей последовательности: Т Т с Т4; Те с- Тз и, наконец Т > Т . Оператору выставляет0 3 ся одна из возможных оценок, соответствующих результатам совпадения, 35

45

50 аовке манд по каждой операции алгоритма о задействуемых органах блока 16 отображения информации и панели 4 органов управления. Число микрокоманд микропрограммы соответствует числу операций алгоритма управления. Выходы блока 2 памяти микропрограмм подключены к входам регистра 3 микрокоманды.

Регистр 3 микрокоманды содержит данные о текущей операции алгоритма деятельности и состоит иэ двух зон для микроопераций: первая зона предназначена для хранения кода органа блока 16 отображения информации, который заменяет свое состояние в данной операции алгоритма, вторая зона — для кода органа панели и управления, на который оператор обязан воздействовать в той же операции алгоритма управления. . Блок 4 совместно с группой органов индикации блока 16 является физической моделью пульта оператора реальной АСУ, предназначенного для управления объектами.

Блок 5 сравнения предназначен для . оценки безошибочности действий оператора путем сравнения кодов. поступающих на его первые и вторые входы, т.е. задействованного и требуемого органов управления соответственно.

Элемент ИЛИ 6 объединяет внешний и внутренний входы запуска устройства для обучения операторов, а его выход подключен к первому входу регистра 1 адреса микрокоманды, к установочному входу первого счетчика 11 и к счетному входу второго счетчика 17.

Позицией 7 отмечен внешний вход запуска устройства, он связан, кроме первого элемента ИЛИ 6, с установочным входом. второго счетчика 17.

Элемент 8 задержки служит для синхронизации функционирования блока 13 сравнения.

Элемент 9 задержки позволяет синхронизировать моменты поступления на входы блока 13 сравнения соответствующйх кодов.

Генератор 10 импульсов предназначен для преобразования времени работы оператора в двоичный числовой код, выраженный числом импульсов генератора. Сигналом на первом входе генератора 10 запускается, а на втором входе останавливается.

Блок 12 памяти предназначен для хра- 5 нения статистически достоверных данных о времени, затраченном на выполнение алгоритма группами "лучших", "средних" и "худших" операторов,в первой, второй и т,д. тренировках. Исходные данные для хранения в блоке 12 памяти берутся по результатам освоения данного алгоритма группами операторов-предшественников. Коды времени, затраченного указанными группами операторов, переписываются в блок 13 сравнения по сигналу на управляющем входе блока 12, появляющемся с последнего выхода регистра 1 адреса микрокоманды.

Выбор данных в блоке 12 памяти в соответствии с номером текущей тренировки производится с помощью группы управляющих входов блока 12, подключенных к пятым выходам блока 14 дешифраторов-, Блок 13 сравнения служит для количественной оценки качества своевременности

"отлично" — задействуется первый выход блока 13. "хорошо" — второй выход, ™удовлетворительно" -третий и "неудовлетворительно" — четвертый выход. Данные выходы связаны с второй группой входов блока 16 отображения информации для представления оператору качественной оценки результатов,его учебной деятельности.

Установочный вход блока 13 сравнения связан с выходом элемента ИЛИ 15.

Блок 14 дешифраторов предназначен для преобразования двоичного кода времени, затрачивавшегося группами ранее осваивавших данный алгоритм "лучших", "средних", "худших" и обучающегося оператора, в десятичный код для отображения этой информации оператору с помощью органов индикации блока 16 отображения информации.

Элемент ИЛИ 15 предназначен для управления засветкой органов индикации блока 16 отображения информации. приведением блока 13 сравнения в исходное состояние и подготовкой устройства обучения операторов целиком к новой трени- ° 1711220 алгоритма. 45

Человек-оператор, восприняв данную информацию, воздействует на соответствующий орган блока 4. Код данного органа поступает на первые входы блока 5 сравнения, на. вторые входы которого поступает 50 содержимое второй .микрооперации, т;е. .код требуемого для задействования органа (управления) блока 4. В случае несовпадения поступивших в блок 5 кодов сигнала на его выходе не будет. операция будет считаться выполненной с ошибкой, при этом время выполнения алгоритма продолжает подсчитываться. При совпадении кодов сигнал появится на выходе блока 5 сравнения, поскольку операция признается

Блок 16 отображения информации служит для представления оператору информации: о ходе процесса управления — группа первых входов блока 16; о полученной оценке — группа вторых входов; о времени, эатрачивавшемся в данной тренировке ранее обучавшимися группами "худших", "средних" и "лучших" операторов — группы третьих, четвертых и пятых входов блока 16; информация о времени, затраченном обучающимся оператором, — шестые входы блока и, наконец, информация о номере текущей тренировки — седьмые входы блока 16 представления информации.

Счетчик 17 служит для подсчета числа тренировок и соответствующей коррекции исходных данных:Т5, Т4 и Тз при сравнении их в блоке 13 для определения оценки о6учающегося оператора.

Устройство функционирует. следующим образом! ! !"

С включением устройства сигнал поступает на его вход 7, который является первым входом nepeoro элемента ИЛИ 6., Сигнал с внешнего входа поступает на установочный вход счетчика 17 и обнуляет его. С выхода элемента ИЛИ 6 сигнал поступает на установочный входсчетчика 11, на счетный вход счетчика 17 и на вход регистра 1 адреса микрокоманды. В регистре 1 выбирается код адреса микрокоманды, соответствующей первой операции алгоритма управления. Данный код поступает в блок 2 памяти микропрограмм, и выбранная микрокоманда переписывается в регистр 3 микрокоманды. Кроме того, сигнал с первои ячеики регистра 1 поступает на первый вход генерэтора 10 и запускает его, а счетчик 11 начинает подсчитывать число выработанных импульсов. Из регистра 3 микрокоманды по первым выходам на группу первых входов блока. 16 отображения информации поступает код органа индикации, который изменяет свое состояние в данной операции

40 выполненной безошибочно. Этот сигнал поступает на второй вход регистра 1 адреса, где производится сдвиг вправо к следующей ячейке и выбор адреса микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма управления, Устройство функционирует в описанном ранее порядке до последней операции алгоритма. В этом случае сигнал с. выхода последней ячейки регистра 1 адреса микрокоманды подается на второй вход генератора 10 и останавливает его на управляющий вход блока 12 памяти результатов обучения и на входы элементов 8 и 9 задержки. Из блока 12 памяти результатов на группы первых, вторых и третьих входов блока 13 сравнения подаются коды времени, затрачивавшегося на выполнение данного алгоритма в первой тренировке

"лучшими", "средними" и "худшими" группами операторов-предшественников.

Сигнал с,выхода элемента 9 задержки пос-,упает на вторые входы элементов И 1821, Содержимое счетчика 11 подается на четвертую группу входов блока 14 дешифра.торов и на группы четвертых, пятых и шестых входов блока 13 сравнения.

Проверка совпадения кодов начинается после поступления сигнала на управляющий вход блока 13 с выхода элемента 8 задержки и производится в следующем порядке. Сравнение кода времени, затраченного обучающимся оператором (To),, производится с кодом времени, затрачивавшимся на данный алгоритм в первой тренировке "лучшими" (T ) операторами.

Если Т Т, то сигнал появляется на пер.О 5 вом выходе блока 13 сравнения и поступает на соответствующий вход второй группы блока 16 для отображения отличной оценки обучаемому, В противном случае, т.е. Т > Т, производится сравнение

0 5 результатов "средних" операторов (Т ) с результатами обучающегося оператора,. Если

Т = Т, то оператору выставляется и ото4 бражается хорошая оценка за счет появления сигнала на втором выходе блока 13 сравнения. В том случае, если T > T, то производится сравнение результатов обучаемого с результатами "худших" операторов, т.е. Т «T . При выполнении этого условия сигнал появится на третьем выходе блока 13 сравнения и,обучаемому будет выставлена удовлетворительная оценка, И, наконец, в случае. если Т > Т, то оператору выставляется неудовлетворительная оценка, которая отображается с помощью блока 16 за счет сигнала с четвертого выхода блока 13 сравнения. Выходы блока 13

1711220 сравнения составляют вторую группу входов блока 16 отображения информации, с помощью которого оператору, представляются; его оценка, время, затраченное на выполнение данного алгоритма "худшими", "средними" и "лучшими" группами оператоPoR.

Выходы блока 13 сравненИя обьединяются вторым элементом ИЛИ,15, сигнал с выхода которого приводит в исходное состояние блоки 13 и 16 и подготавливает устройство к очередной тренировке. Так сигнал поступает на второй вход элемента (ИЛИ 6, с выхода которого он проходит на установочный вход первого счетчика 11 и обнуляет его, а также на счетнЫй вход счетчика 17, увеличивая его содержимое на еди ницу. С выхода счетчика 17 код номера .тренировки поступает на группу входов блока 14 дешифраторов, а с группы выходов .сигнал поступает на группу входов блока 12 памяти, выбирая тем самым данные для сравнения во второй тренировке, В остальном цикл функционирования устройства повторяется в описанном порядке, Формула изобретения

Устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти микропрограмм, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра микрокоманд, а входы подключены к соответствующим выходам регистра адреса микрокоманды. первый выход которого соединен с входом останова генератора импульсов, входом первого элемента задержки и входом считывания блока памяти результатов обучения и через второй элемент задержки соединен с управляющим входом первого блока сравнения, а второй выход соединен с входом запуска генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом первогосчетчика, выходы первой группы регистра микрокоманды соединены с входами первой группы блока отображения

ИЛ И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

20 расширения дидактических возможностей

45 информации, а выходы второй группы — c информационными входами первой группы второго блока сравнения, информационные входы второй группы которого соединены с выходами блока ввода ответных действий оператора, а выход соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманды, выходы блока памяти результатов обучения соединены с информационными входами первой группы первого блока сравнения, выходы которого соединены с входами первого элемента

ИЛИ и информационными входами второй группы блока отображения информации, информационные входы третьей группы которого соединены с выходами первой группы блока дешифраторов, а управляющий вход — с выходом первого элемента устройства, в него введены две группы элементов И, второй элемент ИЛИ и второй счетчик, выходы которого соединены с входами первой группы блока дешифраторов, установочный вход — с первым входом второго элемента ИЛИ и является входом устройства, счетный вход — с установочным входом первого счетчика, установочным входом регистра адреса микрокоманды и выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первые входы элементов И первой и второй групп подключены к выходу первого элемента задер>кки, а выходы соединены соответственно с входами второй группы блока дешифраторов, выходы второй группы которого соединены с входами четвертой группы блока отображения.информации и адресными входами блока памяти результатов обучения, выходы которого соединены соответственно с вторыми входами элементов И первой группы, вторые входы элементов И второй группы подключены соответственно к выходам первого счетчика.

1711 220

Составитель О, Болдырева

Техред М.Моргентал Корректор M. Пожо

Редактор Н. Тупица

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 343 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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