Обучающе-контролирующий комплекс

 

Изобретение относится к обучающим устройствам и может быть использовано для автоматизации учебного процесса. Сущность изобретения: что оно состоит из библиотеки, включающей в себя носители информации, в том числе голографические, классов программированного обучения, каждый из которых оснащен персональной ЭВМ. Система также содержит дисплеи с панелями, электронные карандаши и электронные ластики и библиотеки учащихся с различной информацией. При этом учащиеся с помощью дисплеев и электронными карандашами записывают классные работы и домашние задания на различные носители библиотеки учащихся, с которых персональная ЭВМ класса программированного обучения обрабатывает информацию, выставляет учащимся оценки и индицирует их на средстве отображения информации коллективного пользования и заносит оценки в ведомость успеваемости, размещенную в запоминающем устройстве персональной ЭВМ и библиотеке учащихся. 7 ил.

Изобретение относится к обучающим системам и может быть использовано в автоматизации учебного процесса.

На фиг. 1 изображена функциональная схема современной библиотеки с неограниченной емкостью различной информации; на фиг. 2 кассета без кожуха с носителями информации; на фиг. 3 процесс записи информации на матрицу голограмм; на фиг. 4 процесс информации с матрицы голограмм; на фиг. 5 - кинематическая схема привода во вращение вокруг своих осей поворотных платформ и кассет с носителями информации; на фиг. 6 структурная схема современной библиотеки с неограниченной емкостью различной информации; на фиг. 7 - структурная схема обучающе-контролирующего комплекса.

На фиг. 1 изображена функциональная схема современной библиотеки с неограниченной емкостью различной информации обучающе-контролирующего комплекса. Четыре поворотные платформы 4 установлены на поворотной платформе 2. По четыре кассеты 3 установлены на четырех поворотных платформах 4. Между соседними поворотными платформами 4 на поворотной платформе 2 установлены дополнительно четыре кассеты 3. Четыре поворотные платформы 2 и четыре поворотные платформы 4, в свою очередь, могут быть установлены на поворотной платформе радиуса третьей ступени и т. д. до бесконечности. В местах, примыкающих к точкам касания поворотной платформы 2 и поворотных платформ 4, установлены устройства записи и воспроизведения информации 5-8. Из кассет выдвинуты матрицы голограмм 1.

На фиг. 2 представлена кассета 3 без кожуха. В радиальных направляющих кассеты установлены матрицы голограмм 1. В "юбке" кассеты выполнены матричные отверстия 9 и 10, определяющие адрес требуемой матрицы голограмм. Такие же отверстия имеются и в "юбке" каждой поворотной платформы.

На фиг. 3 изображен процесс записи информации на матрицу голограмм 1. Записываемая информация поступает на вход 13 формирователя страниц 12 матрицы голограмм 1, который модулирует лазерный луч двухмерной матрицей бытовой информации. 11 линза. Промодулированный лазерный луч является предметным лучом 14, который при помощи опорного луча 17 записывается на светочувствительную пластинку (матрицу голограмм 1) в виде микроскопических голограмм 16, составляющих двумерную матрицу. 15 маска. Запись текстовой и картинной информации происходит при помощи интерференции предметного и опорного луча.

На фиг. 4 представлен процесс воспроизведения информации. Луч лазера 18, проходя через отклоняющую двухкоординатную систему 18 и линзу 11, проектируется в определенную микроголограмму. Считанная с матрицы голограмм 1 информация проектируется на плоскость фотоприемников 20 и 21 выходная информация.

На фиг. 4 изображена кинематическая схема привода вращающихся платформ и кассет с матрицами носителей информации, где 22, 27, 28, 30 и 31 оси вращения кассет 3, 23 муфта сцепления; 24 радиально-упорный подшипник, 25 радиальный подшипник, 26 передача, 29 ось платформы 4, 32 ось платформы 2. Ось 32 приводится во вращательное движение посредством передач 33 и 34 двигателем 35. Передача 36 и еще две передачи, передают вращательное движение двигателя трем другим платформам 4.

На фиг. 6 представлена структурная схема библиотеки, где 37 узел привода, который приводит во вращательное движение платформы 2, 4 и кассеты 3, 38 блок носителей информации, состоящий из многоступенчатой системы взаимосвязанных вращающихся платформ 2 и 4, на которых расположены кассеты 3 с матрицами голограмм 1. Узлы записи и воспроизведения информации 39 располагаются на неподвижной части библиотеки с возможностью подключения к узлам записи и воспроизведения n носителей информации последовательно-параллельным способом; 40 блока управления, вырабатывающий сигналы для обеспечения нормального функционирования библиотеки; 41 ПЭВМ, осуществляющая полное управление современной библиотекой.

Процесс подключения n-й матрицы голограмм к m-му устройству записи и воспроизведения происходит путем вращения вокруг своих осей вращающихся поворотных платформ 2, 4 и кассет 3 с матрицами голограмм (фиг. 1). Положение муфт сцепления кинематической схемы привода вращающихся платформ и кассет (фиг. 3) соответствует моменту подключения матрицы голограмм 1 к устройству записи и воспроизведения 6. При вращении поворотных платформ и кассет матричными отверстиями 9 и 10 плюс парами, единичные источники света и фотодиоды, вырабатываются сигналы, определяющие адрес n-й матрицы голограмм. Адрес n-й матрицы голограмм относительно m-го устройства записи и воспроизведения состоит из адреса положения относительно исходного поворотной платформы 2, адреса положения относительно исходного поворотной платформы 4 и адреса положения относительно исходного кассеты 3 с матрицами голограммы. После установки платформы и кассеты согласно адресу происходит выдвижение n-й матрицы из кассеты. Адрес требуемой микроголограммы определяется отклоняющей двухкоординатной системы 19. Адрес состоит из координаты матрицы голограмм по осям X и Y.

В одной кассете радиуса 250 мм могут быть установлены 60 матриц голограмм размером 200х200 мм. Проведенные расчеты показали, что на одной матрице голограмм могут быть 21200 томов информации по 600 с в каждом томе. На одной странице 4500 букв. Изучение голографического способа записи и воспроизведения информации показано целесообразность следующих устройств хранения и поиска носителей информации современных библиотек различной информации для обучающе-контролирующего комплекса среднего учебного заведения и вуза.

На фиг. 7 изображена структурная схема обучающе-контролирующего комплекса, где 41 персональная ЭВМ, осуществляющая управление современной библиотекой с неограниченной емкостью различной информации, 42 современная библиотека, основу которой составляет многоступенчатая, многоярусная система взаимосвязанных вращающихся платформы (фиг. 1), на которых установлены различные носители информации, в том числе голографические, как в кассетах, так и без них, 43, 44 и 47 средства отображения информации коллективного пользования, 45 и 46 персональные ЭВМ первого и K-го классов программированного обучения, 48-51 библиотеки учащихся, выполненные в портативном варианте и размещенные в дипломатах обычных размеров с техническими параметрами необходимой прочности и вибростойкости элементов библиотек, 52-54, 55 дисплей с панелями, электронными карандашами и электронными ластиками, 56-59 приборы ввода устройства информации.

Учебный процесс с обучающе-контролирующим комплексом осуществляется следующим образом.

По прибытии на занятия в класс учащиеся свои библиотеки с помощью штепсельных разъемов (интерфейсов) подключают к ПЭВМ программированного обучения. Преподаватель занятие начинает с объяснения нового материала (чтения лекции). Учащиеся с помощью электронных карандашей и панелей записывают лекцию, которая регистрируется на экранах дисплеев, с которых персональная ЭВМ информацию заносят в библиотеки учащихся. За 5 мин до конца урока без вмешательства преподавателя ПЭМВ класса программированного обучения проверяют выполненные учащимися домашние задания и классные работы, ставит учащимся оценки, заносит их в ведомость успеваемости в запоминающее устройство ПЭВМ и библиотеки учащихся, в также индицирует их на дисплеях и средстве отображения информации коллективного пользования. Занятие может быть проведено и без преподавателя. В этом случае происходит по команде ПЭВМ воспроизведение с современной библиотеки информации лекций, лабораторных, контрольных и других работ и заданий, схватывающих в полном объеме процесс обучения. Воспроизводимая информация в устной форме с письменным отображением математических формул, выражений, законов и их доказательств дублируется на средстве отображения информации коллективного пользования.

А диалоговая программа обучения содержит в себя к конкретному вопросу темы из различных серий по 3 сложных вопроса, предъявляемых учащемуся, адреса начала и конца массива необходимой и воспроизводимой на дисплее информации определенного источника в современной библиотеке с неограниченной емкостью различной информации или в библиотеке учащегося, а также к каждому сложному вопросу два или другое количество составляющих вопросов (подвопросов) и к каждому из них по альтернативному варианту 6 или другое количество ответов, отрицательные ответы учащегося, на которые приводят к адресу начала и конца массива воспроизводимой на дисплее информации по источнику другого автора, после изучения которой управление передается к повторному рассмотрению отрабатываемого подвопроса с воспроизведением его и альтернативных ответов на дисплее. А контроль знаний осуществляется по этому же алгоритму, но без предоставления учащемуся информации, раскрывающей содержание подвопросов. Причем подвопросы оцениваются в 1, 2, 3, 4 или в другие количества очков, по общему суммарному значению которых, набранных учащимся и входящих в установленные для конкретных оценок цифровые диапазоны, ПЭВМ индицирует на дисплее по пятибалльной системе оценку.

Использование изобретения повышает степень автоматизации процесса обучения.

Формула изобретения

Обучающе-контролирующий комплекс, состоящий из ПЭВМ и библиотеки, отличающийся тем, что комплекс дополнительно содержит классы программированного обучения, каждый из которых состоит из управляемых ПЭВМ библиотек учащихся, информация которых записана на голографических носителях информации, дисплеев с электронными панелями, электронными карандашами и электронными ластиками, и средства отображения информации коллективного пользования, причем ПЭВМ каждого из классов программированного обучения выполнена с возможностью реализации функции преподавателя и связана со средствами отображения информации коллективного пользования, а библиотека выполнена с возможностью хранения неограниченного объема информации и представляет собой многоярусную многоступенчатую систему взаимосвязанных поворотных платформ различных радиусов, на поворотных платформах первой ступени которой размещены носители информации, при этом поворотные платформы с увеличивающимися в зависимости от номера ступени радиусами, включая поворотные платформы первой ступени, размещены так, что несколько поворотных платформ предыдущей ступени установлены на платформе последующей ступени, включая последнюю, причем многоярусная многоступенчатая система взаимосвязанных поворотных платформ выполнена с возможностью размещения на ее ступенях дополнительных поворотных платформ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7