Обучающее устройство

 

лв тете ф -тg. 4I®%hесквя

О ИС МНИ Е iii746689

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.12.77 (21) 2558018/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 09 В 7/02

Гееударствеикый комитет

СССР ло делам иэобретеиий и аткрытий

Опубликовано 07.07.80. Бюлл етен ь № 25

Дата опубликования описания 17.07.80 (53) УДК 681.3.

071 (088.8) В. С. Великанов, А. Н. Маляров, А. В. Алимпиев, Б. М. Ведяхин и В. А. Дегтярев (72) Авторы изобретения

Куйбышевский политехнический институт имени В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Предлагаемое устройство относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к обучающим устройствам и может быть использовано в различных учебных заведениях.

Известны обучающие устройства, позволяющие вводить ответ методом пословного конструирования, Одно из известных обучающих устройств содержит проектор с лентопротяжным механизмом; экран, логический блок, узлы считывания кодов, блок усиления и преобразования сигналов кодов, пульт управления устройством, блок индикации, блок оценки, клавиатуру ввода ответов, кодовую матрицу, схему распознавания вариантов ответа и счетчик количества введенных элементов ответа (1).

Это устройство обладает рядом существенных недостатков. Варианты последовательности подключения ключей клавиатуры набираются с помощью кодовой матрицы, которая перестраивается и заменяется вручную при смене программ, что снижает надежность устройства. Количество вариантов последовательностей в этом устройстве ограничено количеством разъемов матрицы, а это

2 в свою очередь ограничивает логические возможности устройства. При увеличении количества матриц резко возрастает сложность устройства. Если начальная часть ответа учащегося совпадает с закодированным ответом, а учащийся вводит дополнительные

5 символы в ответ, то устроиство реагирует лишь на начальную часть ответа учащегося. Кроме того, длина всех вариантов последовательности ответа по данному кадру в этом устройстве должна быть одинакова, 10 так как данному кадру соответствует определенный код длины ответа.

Наиболее близким к предложенному является обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, связанный с блоком сравнения ответов и блоком памяти, соеди 5 ненным с блоком воспроизведения, который подключен к блоку регистрации, блоку сравнения адресов, регистру адреса, блоку сравнения ответов и блоку определения признаков, подсоединенному к блоку сравнения ад о ресов, блоку управления и блоку сравнения ответов, связанному с блоком управления, который соединен с блоком регистрации и регистром адреса, подключенным к блоку памяти и блоку сравнения адресов, который

746689 подсоединен к блоку памяти (2). Это устройство в качестве носителя информации использует кинопленку, на которой располагаются кадры с учебной информацией и коды управления.

Конструированный ответ состоит из нескольких символов, каждый из которых как правило, кодируется четырех,-пяти разрядным кодом. Такое большое количество двоичных разрядов кода конструированного ответа делает практически невозможным разместить этот код в одном коде возможного ответа. Для того, чтобы вводить конструированный ответ, необходимо на кинопленке кодировать отдельные символы ответа и исполЬзовать при этом промежуточные кадры с изображением символов ответа, которые не несут новой информации. Такой ввод конструированного ответа обуславливает значительную потерю времени на поиск промежуточных кадров и просмотр этих кадров учащимся. Кроме того, такой ввод конструированного ответа способствует запоминанию неверного ответа за счет большого времени ввода ответа.

Причиной перечисленных недостатков является отсутствие блоков, позволяющих организовывать сравнение конструированного ответа с группой кодов, соответствующей коду возможного ответа без использования промежуточных кадров, Цель изобретения — повышение быстродействия устройства при вводе конструированного ответа.

Эта цель достигается тем, что в известное устройство введены блок памяти элементов ответа и блок анализа результатов сравнения ответов, подключенным к блоку определения признаков учебной информации, блоку воспроизведения учебной информации, блоку управления, блоку сравнения ответов и блоку памяти элементов ответа, соединенному с блоком сравнения ответов, блоком ввода ответов и блоком воспроизведения учебной информации.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2, даны три типа кодов со. схематическим изображением блока воспроизведения.

В предлагаемом обучающем устройстве (фиг. 1) клавиатура 1 ввода ответов связана с блоком 2 памяти элементов ответа и блоком 3 памяти учебной информации, соединенным с блоком 4 воспроизведения, который подключен к блоку 5 регистрации, блоку 6 сравнения адресов, регистру 7 адреса, блоку 8 сравнения ответов, блоку 2 памяти элементов ответа, блоку 9 анализа результатов сравнения ответов и блоку 10 определения признаков, подсоединенному к блоку 6 сравнения адресов, блоку Il управления, блоку 9 анализа и блоку 8 сравнения ответов, подключенному к блоку 9 анализа, подсоединенному к блоку 2 памяти, подключенному к блоку 8 сравнения ответов

Коды типа 13 содержат код 16 возможного символа ответа, предназначенный для сравнения с кодами символов конструированного ответа, разряд 17 «обязательное сравнение», предназначенный для безусловного сравнения кода возможного ответа с кодом ответа, разряд 18 «последний символ», характеризующий последний код возможного символа ответа в группе кодов возможных символов ответа, разряд 19 «неправильно», предназначенный для занесения одного штрафного балла в блок

5 регистрации и стоящей последним в группе кодов типа 13 или в коде типа 13 с закодированным разрядом «обязательное сравнение», и отличительный признак 20, служащий для опознавания кодов типа 13 вычислителем 12. Отличительный признак содержит такую комбинацию кодов в своих разрядах, которая является запретной для кодов других типов, например 3-й снизу разряд темный, а 2-й снизу разряд светлый, Группа кодов типа 13 представляет сои бой код возможного ответа и состоит из определенного числа кодов возможных символов ответа, стоящих в определенной последовательности друг за другом.

13

4

I и блоку 9 анализа, подсоединенному к блоху 11 управления, который подключен к блоку, 5 регистрации и регистру 7 адреса подсоединенному к блоку 3 памяти и блоку

6 сравнения адресов, выход которого подключен ко входу блока 3 памяти.

Блок 2 памяти, блок 6 сравнения адресов, регистр 7 адреса, блок 8 сравнения ответов, блок 9 анализа, блок 10 определения признаков и блок 11 управления объединены в вычислитель 12, Клавиатура 1 ввода ответов содержит цифробуквенные кнопки ввода ответов, кнопку пуска, свидетельствующую об окончании ввода ответа и запускающую лентопротяжный механизм, и реле запуска лентопротяжного механизма (на чертеже не показаны).

Блок 3 памяти содержит носитель информации с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления, и реверсивный лентопротяжный механизм (на чертеже не показаны).

Блок 4 воспроизведения состоит из однотипных фотоэлектрических усилителей, преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их (на чертеже не показаны).

Блок 5 регистрации включает в себя счетчик ошибок со схемой совпадения на счетном входе, дешифратор и индикаторные лампы оценок (на фиг. не показаны).

Перед рассмотрением работы устройства йеобходимо рассмотреть кодировку кинопленки (фиг, 2) . В предлагаемом устройстве программа имеет три типа кодов 13, 14, 15 с различными функциями в управлении работой устройства.

746689

Таким образом, группа кодов типа 13 с определенным составом, количеством и порядком расположения соответствует определенному коду конструированного ответа учащегося.

Коды типа 14 содержат адрес следующего кадра 21, по которому нужно «искать» следующий кадр, и отличительный признак

22, предназначенный для опознавания типа кода вычислителем 12 (3-й снизу разряд темный, а 2-й снизу разряд светлый).

Коды типа 15 содержат код кадра 23, являющийся двоичным номером кадра и предназначенный для сравнения с адресом следующего кадра и отличительный признак 24 (2-й и 3-й снизу разряды светлые).

В кодах всех типов существует один служебный разряд — «маркер» 25, предназначенный для формирования разрешающего сигнала на считывание всего кода и необходимый для того, чтобы информация не считывалась с кадров во время движения кинопленки. Маркер должен располагаться выше (или ниже) уровня кадров, а сигнал с

«маркерного» фотоэлектрического усилителя 26 подается на остальные фотоэлектрические усилители в качестве разрешающего.

На фиг. 1 дано также схематическое изображение блока воспроизведения 4 с фотоэлектрическими усилителями 27 — 33, Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После ввода учащимся ответа клавиатура 1 ввода ответов подает код ответа в вычислитель 12 и подает сигнал запуска лентопротяжного механизма в блок памяти 3.

Во время движения кинопленки управляющие коды проходят мимо фотодатчиков блока воспроизведения 4, считываются, усиливаются и подаются в вычислитель 12„который на основе кода ответа, состоящего из кодов символов ответа, и кодов, считываемых с кинопленки, осуществляет поиск нужного кадра. В исходном состоянии вычислитель 12 реагирует только на коды типа 1.

При вводе учащимся конструированного ответа код каждого символа ответа записывается в блок 2 памяти. При считывании коды типа 13 вызываемых символов 16 поступают в блок 8 сравнения ответов, где происходит сравнение первого кода возможного символа 16 ответа с первым кодом символа ответа, введенным учащимся и записанным в блок 2.

В блоке 8 сравнения ответов сравнение происходит по разрешающему сигналу из блока определения признаков 10 о наличии кодов типа 13.

При наличии первого сравнения сигнал сравнения поступает в блок 9 анализа, а из блока 9 в блок 2 поступает в качестве разрешающего сигнала на сравнение второго кода возможного символа ответа со вторым кодом символа ответа, записанным в блоке 2.

Если все коды возможных символов ответа, составляющие код возможного конструированного ответа, сравнились с кодами символов ответа, записанными в блоке 2, то из блока 4 воспроизведения в блок 9 придет сигнал о наличии последнего кода возможного символа 16 в данной группе кодов типа 13. В блок 9 из блока 2 приходит также сигнал, свидетельствующий о том, все ли записываемые в блоке 2 символы сравS

10 нивались, т.к. учащийся может превысить количество введенных символов по сравнению с числом кодов возможных символов, содержащихся в группе кодов типа 13.

Таким образом, сигнал сравнения кода ответа, состоящего из кодов символов ответа, поступающего из блока 2 в блок 8 с кодом возможного ответа, состоящего из кодов возможных символов ответа, приходящих из блока 4 в блок 8, появится на выходе блока 9 в том случае, если произойдет сравне4S

2О ние всех кодов символов ответа с кодами возможных символов ответа, стоящих в той же последовательности, в какой вводился код ответа, и при.их одинаковом количестве, сигнал сравнения кода ответа с кодом возможного ответа поступает из блока 9 в блок 11 управления.

Если один из кодов возможных символов не сравнился с определенным кодом символа, то по сигналу из блока 8 сравнения ответов блок 9 анализа запоминает сигнал

25 зо тех пор, пока все коды возможных символов ответа в группе не сравнятся со всеми кодами символов ответа в той последовательности, которая задана программой, и при их одинаковом количестве.

Если ни одна из групп кодов возможных символов ответа не сравнилась с кодом символов ответа в той же последовательности и в том же количестве, придет код типа 13, в котором закодирован разряд «обязательso

SS несравнения, свидетельствующий о том, что код возможного ответа, определяемый данной группой кодов типа 13, не сравнился с кодом ответа. Если сравнение одного из кодов возможного символа ответа данной группы с кодом символа ответа не произошло, то сигнал из блока 4 возпроизведения, свидетельствующий о наличии последнего кода возможного символа в данной группе кодов типа 13, а также сигнал из блока 10 опре4о деления признаков о наличии кода типа 13 поступает в блок 9, подготавливая его для приема сигналов о сравнении кода ответа с кодом возможного ответа следующей группы кодов типа 13, приходящих из блока 8 сравнения ответов. Сигнал из блока 4 также

4> поступает в блок 2, подготавливая его к подаче первого кода символа ответа в блок 8 сравнения с первым кодом возможного символа в следующей группе кодов типа 13.

Цикл работы устройства повторяется до

746689 ное сравнение». Сигнал с усилителя, этого разряда поступает в блок 9, который выдает сигнал сравнения в блок 11 управления.

В блок 10 определения признаков поступают сигналы из разрядов блока 4 воспроизведения, занятых отличительными признаками, а из блока 8 поступают сигналы о наличии типа кода в блок 8 сравнения ответов и блок 9 анализа, если считываемый код является кодом типа 13, в блок 11 управления, если считываемый код относится к типу 14, и в блок 6 сравнения адресов, если 10 это код типа 15.

Блок 11 управления по сигналу из блока

9 производит запоминание наличия сравнения кода ответа и кода возможного ответа, и выдает кратковременный разрешающий сигнал на запись и индикацию ошибки

15 в блок 5 регистрации, и если в последнем коде типа 13 группы кодов типа 13, которая сравнивалась с кодом ответа или в коде типа 13, в кдтором закодирован разряд

«обязательное сравнение», закодирован раз- ze ряд «неправильно», который из блока 4 подается в блок 5 регистрации, то при совпадении двух сигналов блок 5 регистрирует и индицирует ошибку.

После запоминания сигнала сравнения кода возможного ответа и кода ответа блоком 11, первый пришедший код типа 14 вызывает появление сигнала из блока 10 в блок 11, и блок 11 вырабатывает разрешающий сигнал на запись адреса следующего кадра в регистр 7 адреса. зо

Адрес следующего кадра, содержащийся в коде типа 14 и поступающий из блока 4 в блок 5, записывается в регистр адреса и запоминается на время поиска следующего кадра.

Выдачу разрешающего сигнала блок 11 запоминает и повторных сигналов не выдает, а вычислитель 12 в дальнейшем реагирует только на коды типа 15.

Адрес следующего кадра 21 содержит разряд направления движения «реверс»4, 4в и если нужный кадр находится в стороне, противоположный первоначальному направлению движения кинопленки, то регистр 7 подает сигнал «реверс» в блок 3 памяти, по которому направления движения кинопленки изменится на противоположное. 4

Блок 6 сравнения адресов производит поразрядное сравнение адреса следующего кадра, приходящего из регистра 7 адреса и кода кадра, приходящего из блока 4 воспроизведения при наличии разрешающего сигнала из блока 10 определения признаков

SO о наличии кода типа 15. При поразрядном сравнении блоком 6 выдается сигнал на останов лентопротяжного механизма в блок

3 памяти.

Применение данного устройства позволит повысить быстродействие устройства при вводе конструированного ответа и сократить расход кинопленки за счет исключения кадров с изображением промежуточных символов ответа. Быстродействие устройства повышается за счет устранения времени поиска промежуточных кадров, содержащих изображенйе символов ответа, и устранения времени на знакомство с промежуточными кадрами, не несущими новой информаций.

Для ввода пятисим вольного ответа в известные устройства требуется около 40—

50 с и около 40 см кинопленки. В предлагаемом устройстве время ввода конструированного ответа сокращается до 10 — 15 с, а расход кинопленки уменьшается до 15 см. Кроме того, сокращение времени ввода конструированного ответа позволяет уменьшить эффект запоминания неправильного ответа как правильного.

Формула изобретения

Обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, соединенный с блоком памяти учебной информации, подключенным к регистру адреса, блоку сравнения адресов и блоку воспроизведения учебной информации, который соединен с блоком регистрации, блоками сравнения ответов и адресов, регистром адреса и блоком определения признаков учебной информации, подключенным к блоку сравнения адресов, блоку сравнения ответов и блоку управления, сдединенному с блоком регистрации и регистром адреса, который подключен к блоку сравнения адресов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит блок памяти элементов ответа и блок анализа результатов сравнения ответов, подключенный к блоку определения признаков учебной информации, блдку воспроизведения учебной информации, блоку управления, блоку сравнения ответов и блоку памяти элементов ответа, соединенному с блоком сравнения ответов, блоком ввода ответов и блоком воспроизведения учебной информации.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 269642, кл. G 09 В 19/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2184468/24, 02. 10.75. (прототип), " М1 ф» ° -4 ф «м,», «мп

1 746689!

1 (1

Составитель А. Карлов.Редактор И. Ковальчук Техред К.Шуфрич Корректор М. Демчик

Заказ 4109/21 Тираж 465 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по дел а м изобретений и открыти й

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4