Устройство для программированного обучения

 

306492

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Gaea Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М—

Заявлено 18. I I I.1970 (№ 1410975/18-24) с присоединением заявки J4—

Приоритет—

Опубли ковано 11.V1.1971. Бюллетень чв 19

Дата опубли,ковання описания 28ХИ.1971

МПК 6 09п 7/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.3.071(088.8) Автор изобретения

В. О. Познанский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ

Известны устройства для программированного обучения, работающие в режиме экзаменатора или репетитора, или комбинированные.

Известно устройство для программированного обучения, содержащее блок «Преподаватель», включающий в себя индикатор ответов, узел кодирования, блоки «Ученик», содержащие в себе узел ответа в виде переключателей. Соединенные между собой блоки «Ученик» подключены линиями связи к блоку

«Преподаватель» и к табло ответов обучающих при работе в режиме «экзаменатор».

Однако такое устройство не позволяет вводить непосредственно прямой ответ, получать ответы на устные вопросы и при этом контролировать ответы обучаемого; автоматически и одновременно записывать результаты работы всех обучаемых и кроме того в учебных заданиях требует предоставления верных и неверных ответов при выборочном опросе.

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего вводить п контролировать результативную информацию в естественном виде (понятия числа, формулы, символы, координаты и т. п.1 при неограниченном числе обучаемых, а также обеспечение эффективного контроля и анализа ответов при высокой скорости оперативных переклкчений всего устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены блок записи сигналов с числом каналов записи, равным числу обучаемых, с применением термоконтактного устройства, узлы кодирования и ответа, выполненные в виде галетных переключателей без ограничения направления вращения, снабженные сменными шкалами с различными знаками, а также применен один орган управления предлагаемого устройства в виде трехпозпционного переключателя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2= механическая часть блока записи сигналов; на фиг. 3 — вариант. сменной шкалы с прозрачным диском вращения.

Устройство для программированного обучения содержит блок «Преподаватель» 1, который включает в себя узел кодирования и дешифрации 2, световое табло 3 с индикаторами ответа в виде ламп накаливания 4 и переключателями индивидуальных ответов 5 и трехпозиционный переключатель б режимов и сигналов подтверждения.

Устройство содержит также блоки «Ученик» 7 по числу обучаемых.

Блоки «Ученик» 7 включают индикаторы настройки в виде ламп накаливания 8, кото306492 рые зажигаются в момент приведения узлов ответа 9 в исходное состояние, индикаторы верного ответа 10 и индикаторы неверного ответа 11.

Блоки «Ученик» 7 содержат также кнопки

12 для проверки ответа обучаемых в режиме самоконтроль, транзисторные ключи 13, резисторы базового смещения 14 и диоды 15 для развязки цепей при включении ответов.

Узел кодирования и дешифрации 2 и узлы ответа 9 представляют собой галетные переключатели без ограничения вращения. Токосьемный контакт 16 узла 2 соединен с (+) источника питания 17 через контакт 18, а токосъемные контакты 19 узлов ответа 9 соединены через контакты 20 с индикаторами правильного ответа на световом табло и резисторами 14.

Узлы ответа 9 соединены между собой и с узлом кодирования и дешифрации в любом установленном порядке, определяемом вариантностью устройства. В данном случае на схеме показано параллельное подключение, так как контакты узлов ответов 9 соединены между собой и подключены к соответствующим контактам блока кодирования If дешифрации.

Положение токосъемного контакта 16 узла

2 соответствуeT исходному положени о (HBLIBлу работы) устройства. Число положений (контактов) в узле кодирования и дешифрации и узлах ответа 9 зависит от выбранной системы исчисления (двоичпой, восьмиричной, десятичной н т. д.) и равно t+1 (где

t — основание исчисления). Б предлагаемом устройстве для удобства выбрана десятичная система исчисления (Il рабочих контактов на переключателях узлов 2 и 9) .

Устройство снабжено блоком записи сигналов ответа 2(, включающим в себя нагревательные элементы 22 по числу обучаемых., переключателем 23 элементов 22 при записи, резистором 24 постоянной времени нагрева элементов 22 и кнопкой записи 25.

Нагревательные элементы 22 имеют точечный контакт с термореактивной бумагой

26, перемещаемой относительно линии касания. Блок записи (см. фиг. 2) содержит трехгранную призму 27 из теплоизоляционного материала, служащего каркасом для нагревательных элементов 22 из отрезков высокоомного провода (константан, нихром и т, д.), которые уложены в канавки 28. Такая форма каркаса способствует наибольшей теплоотдаче элементов 22 и обеспечивает их работу без принудительного охлаждения.

Выводы нагревательных элементов 22 закреплены на гранях призмы 27 с помощью эпоксидной смолы. В точках перегиба 29 предварительно элементы 22 имеют контакт с лентой 26, движущейся по направляющей пластине 80, имеющей прорез над местом перегиба элементов 22.

Бумага прижимается к пластине 30 прижимным роликом 31. При поступлении папряжения на элементы 22 в случае правильного ответа на соответствующей дорожке термореактивной бумаги появляется необратимая точка (черта).

При неправильном ответе напряжение на элементах 22 отсутствует.

Основная шкала 32 выполнена из жестко закрепленной на плате переключателя пластины (металлической, бумажной и т. Д.) с нанесенной на нее любым известным способом (фотохимическим, фотохимтравлением, типографским и т. д.), необходимой информацией. Б приведенном примере на шкале 32 нанесены цифры, символы и математические знаки действий, предназначенные для изучения курса физики в средней школе.

Окружность шкалы разбита на секторы.

В данном случае 12 секторов, из которых ll— рабочие положения, а 12-й сектор «Стоп» зона окончания поворота диска. В секторах размещены цифры от 1 до 10 и различные символы.

Шкала 32 имеет в центре отверстие 33 для прохода оси 34 переключателя и помещена под пластину 35 из оргстекла с небольшим зазором 36 для установки сменных шкал 87, которые при необходимости заменяются.

На фиг. 3 приведен пример выполнения сменной шкалы, устанавливаемой на плате переключателя, в узлах кодирования и дешифрации и в узлах ответа 9.

На конце оси 34 переключателя закреплен диск 38 из прозрачного оргстекла с 12 отверстиями для поворота переключателя в положение «Стоп» по указа.шю надписей на шкалах. В шкале 32 выполнены отверстия 39 для ламп индикаторов ответов и настройки.

Предлагаемое устройство работает следу40 ющим образом.

После подачи напряжения па зажимы источника питания 17 необходимо настроить на исходное положение узла ответа 9 и блоки

«Ученик». Для этого поворотом диска 38 узлов 7 в любом направлении зажигают лампы индикаторов настройки 8.

Лампы 4 контролируют состояние исходного положения «Настройка». Лампы 8 H 4 подобраны на одинаковый ток. Узел 2 перед началом работы устанавливают в аналогичное исходное положение, о чем сигнализирует свечение лампы 40 узла 2.

Переключатель 6 устанавлива от в нейтральное положение (при этом контакты а и б с остальными контактами Ifc соприка5 саются).

Переключатели 5 индивидуального ответа установлены рукояткой вниз (положение I) .

Переключатель 28 записи установлен «в нулевое» положение (крайнее левoe).

Для определения «кода» заданной информации при помощи узла 2 после исходного положения необходимо последовательно, пользуясь установленной шкалой, ввести требуемый ответ в отверстие для поворота переключао5 толя В положение «стоп» против указанного

306492

20 на шкале 87 знака по часовой стрелке. Пр" этом возможны только 2 варианта: ответ неверен или ответ верен.

При совпадении положения токосъемных контактов 19 узлов ответа с тем неподвижным контактом этих узлов, на который подано напряжение от узла 2 напряжение питания подается на лампу 4. При этом лампа 4 горит полным накалом, что свидетельствует о верном ответе, т. е. о совпадении информации ввода и информации ответа.

Одновременно с контакта 20 блока 7 (вЂ, ) напряжение питания подается на контакты лампы 10 и через ограничительный диод 17 на перемычку переключателя 5 через подв:.жный контакт д к переключателю 6. В случае несовпадения информации Hà подвижно«кîllтакт (9 не поступает напряжение питания и лампа 4 не горит, что соответствует неверному ответу.

Для подтверждения ответа преподаватель переводит рукоятку переключателя 6 в положение 1 (ответ) и при этом на блоках 7 загораются лампы ответа 10 или 11. В случае верного ответа достаточно подать на контакт б напряжение питания и лампы 10 блоков 7 оказываются включенными параллельно лампе 4, (которая горит, подтверждая верность ответа). На лампу 11 также подается напряжение питания, но ключ 18, в цепь которого она включена, заперт.

Отсутствие па контактах 20 íaïðÿæåII«ë питания свидетельствует о неверном ответе, и лампы 11 горят полным накалом.

Предложенное устройство обеспе шзает автоматически устойчивую избирательност! всей системы «Преподаватель» — «Ученик» при выдаче сигналов подтверждения.

Подача индивидуальны. ответ о в.

При необходимости подачи ответа «верно» на любой блок «Ученик», переключатели 5, не включая весь класс, переводят в положение II, и горит лампа 4. При этом включен только соответствующий переключатель, номер которого соответствует номеру блока «Ученик».

P еж им с а мо контроля.

При установке переключателя 6 в положение 1(обучаемый, нажимая кнопку самоконтроля, получает подтверждение правильности ответа в виде зажженных ламп 10.

Запись верных ответов.

При необходимости записи результатов работы обучаемых, которую рекомендуется проводить в режиме экзамен, до подачи ответов на блоки «Ученик» необходимо переключатель групп 28 установить на 1-ю группу блока 21 (вариант, при котором может быть подключено восемь блоков «Ученик» при классе для 40 обучаемых) и нажать кнопку записи 25. Пр11 этом параллельно подключенные к контактам

20 термоконтактные элементы 22 подключаются к источнику питания (в случае верного ответа) и по цепи элемент 22, переключатель гру1пп 28, резистор 24, кнопка 25 и (†) источ25

60 б5 ника питания проходит ток. Величина тока при помощи переменного резистора 24 отрегулирована так, что в течение 0,8 — 1 сек контакт со специальной бумагой 26 обеспечивает появление необратимого знака «верно». При этом температура термоэлемента за указанное время должна достигнуть 120 — 150 C. По истечс1гии заданного времени процесс повторяется вновь до окончаш1я записи. Сигналы «верно» записываются на дорожке, определяемой IIaиравляющей 80, и бумага 26 перематывается на барабан. Запись информации от всех приборов длится 5 — 6 сея, бесшумна и надежна.

При записи нет запаха и не происходит вредных выделений газов, так как термоконтакт имеет весьма 1шзку О температ1 ру, которая регулируется с помощью реле времени, выполненного на переменном резисторе 24 и специальной бумаге, предназначенной для снятия отпечатков при просвечивании от мощного источника инфракрасного излучения.

Предмет изобретения

1. Устройство для программированного обучения, содерхсащее блок «Преподаватель». включающий в себя световое табло с индикаторами ответа в виде ламп накаливания, узел кодирования и дешифрации, блоки «Ученик», каждый из которых Включает В себя индикаторы верных и неверных ответов в виде ламп накаливания, и узел ответа в виде переключателя, при этом узлы ответов всех блоков «Ученик» соединены между собой или по вариантам, пли параллельно и подключены к узлу кодироваш1я и дешифрации блока «Преподаватель», отличающееся тем, что. с цель!О обеспечения надежного и всестороннего контроля и анализа знаний неогра11«ченного числа обучаемых и представления их ответов в естественном виде при изучении различных учебных дисциплин. а также для ускорения процесса кодирования и контроля, оНо снабжено б IGKolil записи сигналов Ответа с числом каналов записи по числу обучаемых, а блоки «Ученик» снабжены синхронными индикаторами наст1ройIIII В Виде ламп накалиВания, подклк1чснными к источнику гштания в исходном положении узлов ответа, выполненных в виде галетных переключателей без ограничения вращеш!я в какуlО-либО стОр01л с числом положе!lий (контактов), определяемых видом системы исчисления (двоичной, восьмиричиой, дссятичной и др.) и снабженных сменными шкалами с «анесенными на них цифровыми, буквенным«и прочими символами и знаками в зависимости от изучаемой учебной дисциплины, при этом плюс источника питания соединен с токосъемиым контактом узла кодирования и дешифрации в блоке «Преподаватель» и с эмитером транзисторного ключа В блоке «Ученик», я минус источника питания соединен через лампу накаливания индикатора неверного ответа с коллектором этого транзистора, а с базой— через последовательно соединенные резистор, 306492 задающий смещение, токосъемный контакт узла ответа, который, в свою очередь соединен с лампой верного ответа и ограничительный диод с минусом источника питания па переключателе режима и управления, одновременно токосъемныи контакт соединен черсз лампу ответа блока «Преподаватель» с минусом исто!ника питания. э. Устройство по п. 1, отлика!о!1„ евся тем, что, с целью повышения надежности и упроще1гия конструкции, в нем блок записи сигналов ответа со-,ержит выполненную из теплоизо !>IIIHQIIIIol о материала, трехгранную призму, сл i жаlцх.K) 1.япкясом для нагревательных элемснтог„например, 11ровоlo IIIIIx, уложенных в канавки, расположенные па равпостороншгх гранях призмы, а в месте перегиба пагреватель ых элементов, число которых выбрано равным числу обучаех!ь!х, размещена имеющая непосредственный контакт с нагрезательными элементами и перемещаемая автоматически пли вручную лента пз термореактивной бумаги, при этом каждый нагревательный элемент подключен к источнику питания через последовательно coezllllo»IIble контакты переключателя групп обучаемых, нормально разомкнутую кнопку, регулятор постоянной времени нагрева в виде, например, потенциометра и зажим индикатора ответа на блоке «Преподаватель», соед11ненный с токос ьемником узла ответа блока «Ученик».

3. Устройство по пп. 1 и 2, отл!та!Ощеес. тем, что, с це.ll io упрощения оперативного контроля за ответами со стороны блока «Преподаватель», минус источника питания соедш1ен с блоком «Ученик» через кнопку «самоко.lòð0;Iь», а в другом положешш переключателя, соответствующем одновременной подаче правильных ответов всех обучаемых, в режиме

«контроль-экзамен», минус псточ1шка питания соединен через переключатели верных ответов блока «Преподявагель» и через ограничительный диод с индикято рах!и верных ответов блока

«3 >, я с коллекторами тря!!зисторны х ключей — через индикаторы неверных ответоз

306492

Составитель Л. В. Скобелева

Редактоп Л. А. Утехина

Техред E. Борисова Корвсктор Е. В. Исакова

Заказ 279/1060 Изд, ¹ 782 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-ЗЗ, Раушская нао., д. 4/5

Тип, Харьк. фил. пред «Патент»