Обучающее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

did 842924

Союз Советсммк

Соцмалистическмк

Реслубллк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.10.79 (21) 2828170/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 09 В 7/02

Гее дэрстееееые кеметет

СССР

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень №24 (53) УДК 681.3. .071 (088.8) пе лелем езееретееий и еткрмтей

Дата опубликования описания 05.07.81 (72) Авторы изобретения

Л. Ф. Каминская, В. И. Корнейчук, В. Н. Сороко и ф. В. ЙМкСотмв .. ."-":

d I

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50- летия Великой Октябрьской социалистической рево юций, =,,: - . (71) Заявитель (54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано для обучения и контроля знаний в учебных заведениях по различным дисциплинам.

Известно устройство для контроля знаний, содержащее связанные соответствующим образом блок ввода вопроса и ответа, блок поиска информации, блок определения оценки, блок аяализа сложности вопроса, блок индикации и регистрации, блок: предъявления информации, блок формирования вопроса, блок формирования ответа (1).

Известно также устройство для контроля знаний, содержащее блок случайной выборки кадра, блок представления информации, блок ввода ответа, фотоэлектрические преобразователи, узлы определения оценки, блок индикации и печати оценки, блок выдержки времени для ограничения времени на обдумывание и ответ, а также узлы управления; в качестве носителя учебной и управляющей информации используется кинопленка (21.

Недостатки известных устройств — низкая техническая надежность из-за наличия ряда механических и оптикоэлектронных блоков, большое время обращения при поиске информации, зависящее от длины носителя и скорости его перемещения, ограниченные дидактические возможности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля знаний учащихся, содержащее блок ввода ответов, подключенный через блок управления и последовательно включенные первый регистр и блок памяти заданий к блоку контроля ответов, соединенному непосредственно и через блок оценки с блоком индикации, блок логической обработки информации, подключенный непосредственно и через второй регистр к блоку ввода ответов, а также непосредственно к блоку памяти понятий, последовательно соединенные блок памяти сигналов связаности понятий, третий регистр, блок памяти параметров контроля и счетчик, соединенный с блоком оценки и последовательно включенные четвертый регистр, блок фиксации нулевого уровня, блок памяти номеров неусвоенных понятий и генератор тестов, соединенный с четвертым

842924 регистром, блоком памяти заданий и блоком индикации, подключенным к блоку памяти понятий, блок фиксации нулевого уровня соединен с блоком управления, блоком лосоединен с блоком управления, блоком логической обработки подключен к блоку памяти номеров неусвоенных понятий, соединенному с четвертым регистром (3).

Данное устройство повышает точность контроля знаний, однако имеет ограниченные дидактические возможности, так как в процессе работы не учитывает индивидуальных особенностей обучаемых.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства за счет адаптации и индивидуальным особенностям обучаемых и учета структуры изучаемого курса.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блоки памяти, регистры, пульт обучаемого, первый вход которого через первый блок элементов ИЛИ соединен с первыми выходами первого и второго блоков памяти, второй вход — с первым выходом первого регистра, первый выход — с первым входом второго регистра, второй выход — с первым входом третьего блока памяти, третий и четвертый выходы— соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, третий вход которого подключен ко второму выходу первого блока памяти, выход третьего блока памяти соединен с первым входом первого регистра, выход четвертого блока памяти подключен ко входу третьего регистра, выход пятого блока памяти соединен с первым входом второго блока памяти, введены формирователь кодов, преобразователь кодов, два блока элементов И, блок инверторов, второй блок элементов ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом блока сравнения, второй вход — с первым выходом первого блока элементов И, а выход— со вторым входом второго регистра, подключенного выходом ко входу первого блока памяти, первому входу формирователя кодов, входу четвертого блока памяти, первому входу первого блока элементов И и входу блока инверторов, выход которого соединен с первым входом второго блока элементов И и первым входом пятого блока памяти, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам первого блока элементов И, соединенного вторым входом с первым выходом преобразователя кодов, второй выход которого подключен ко второму входу первого регистра, первый вход — к первому выходу третьего регистра, а третий вход— к первому выходу формирователя кодов, соединенного вторым выходом со вторым входом второго блока памяти, вторым и третьим входами — соответственно с первым и вторым выходами третьего регистра, четвертым входом — с четвертым выходом пуль10

4 та обучаемого, а пятым входом — со вторым выходом первого регистра, подключенного третьим выходом ко второму входу второго блока элементов И, выход которого соединен со вторым входом третьего блока памяти.

Формирователь кодов содержит последовательно включенные дешифратор, узел сравнения и узел совпадения и последовательно соединенные триггер, первый эле-. мент, И и первый счетчик, второй вход первого элемента И соединен с выходом дешифратора.

Преобразователь кодов содержит первый инвертор, узел фиксации нулевого ко.да и последОвательно включенные элемент задержки, второй элемент И, четвертый регистр, второй счетчик, второй инвертор и шифратор, выход которого соединен со входом,узла фиксации нулевого кода, второй вход второго счетчика подключен к выходу первого инвертора.

На фиг. 1 дана структура обучающего устройства; на фиг. 2 — схема формирователя кодов; на фиг. 3 — схема преобразователя кодов.

Обучающее устройство содержит блок 1 ввода ответов, регистр 2 ответа, регистр 3 номера обучаемого, триггер 4 готовности, третий блок 5 памяти, блок 6 -памяти заданий, второй регистр 7, второй блок 8 элементов ИЛИ, блок 9 инверторов, четвертый блок 10 памяти, первый блок 11 памяти, первый блок 12 элементов И, преобразователь 13 кодов, пятый блок 14 памяти, второй, блок 15 памяти, формирователь 16 кодов, первый блок 17 элементов ИЛИ, блок 18 индикации, блок 19 сравнения, третий регистр 20, первый регистр 21 и второй блок

22 элементов И. Элементы и блоки 1, 2, 3;

4, 6 и 18 входят в состав пульта обучаемого 23.

-Формирователь 16 содержит первый счетчик 25, коммутатор 24, первый элемент И 26, узел 27 совпадения, узел 28 сравнения, дешифратор 29 и триггер 30.

Преобразователь 13 кодов содержит первый инвертор 31, элемент 32 задержки, второй элемент И 33, четвертый регистр 34, узел 35 фиксации нулевого кода, второй счетчик 36, второй инвертор 37 и шифратор 38.

Перед началом работы в блоки памяти

5, 6, 10, 11, 14 и 15 заносится соответствующая информация из пульта преподавателя (на чертеже не показан). Блок 5 предназначен для хранения кодов уровней способностей обучаемых, которые представляют собой коэффициенты усвоения информации, выраженные в процентах от числа понятий, которые должен повторить обучаемый перед усвоением нового. Блок 6 хранит последовательность номеров понятий курса, заданных преподавателем для изучения.

Блок 10 содержит в каждой ячейке коды номеров понятий, связанных по смыслу с понятием, номер которого равен номеру

842924

5 ячейки. Блок 11 содержит вопросы, каждый из которых контролирует свое понятие курса. Блок 14 предназначен для запоминания номеров понятий, неусвоенных обучаемым в ходе изучения курса, а блок 15 содержит текст курса, поделенный на структурные части — понятия.

Работа устройства состоит в следующем.

Обучаемьй с помощью блока 1 пульта

23 вводит свой номер (состоящий, например, из номера курса, группы и порядкового номера обучаемого в группе). Введенный код 10 запоминается в регистре 3 и поступает в блоки 5 и 6, из которых соответственно выбирается уровень обучаемого и задание.

Эта информация поступает соответственно в регистры 21 и 7. Первый номер понятия в списке задания с выхода регистра 7 поступает в блок 10, из которого выбираются коды цепочки понятий, связанных с данным по смыслу, и число понятий в цепочке. Эта информация накапливается в регистре 20, с первого выхода которого код числа понятий в цепочке поступает на дешифратор 29 формирователя 16 и шифратор 38 преобразователя 13. На дешифратор 29 поступает также код уровня обучаемого с регистра 21. В результате с выхода дешифратора 29 снимается код числа понятий, ко- >1 торые необходимо дать обучаемому перед усвоением нового понятия, затем код поступает на узел 28 и через инверторы 31 записывается в счетчик 36 преобразователя 13.

Кроме того, код сдешифратора 29 записывается через открытый элемент 26 в счетчик 25. С триггера 4 снимается сигнал, переводящий триггер 30 в состояние, запрещающее ввод информации через элемент 26.

Коммутатор 24, управляемый счетчиком 25, выбирает из регистра 20 заданное число номеров понятий и передает в блок 15, где по данным номерам выбирается информация, необходимая для обеспечения учебного процесса. Кодированная информация из блока 15 через блок 17 поступает на блок 18 и предъявляется обучаемому. Одновремен- 4о но код номера понятия из регистра 7 поступает в качестве адреса в блок 11, из которого соответствующий данному понятию контрольный вопрос выводится через блок 17 в свободную зону блока 18.

После изучения предложенной информации обучаемый отвечает на вопрос, вводя код ответа через блок 1 в регистр 2. 3акончив ответ; обучаемый взводит триггер 4, чем обеспечивается начало сравнения схемой 19 кода ответа и. эталонного кода, пос- gp тупающего из блока 11. Если ответ обучаемого верен, то со схемы 19 снимается сигнал, поступающий через блок 8 на управляющий вход регистра 7, а также на сброс счетчика 25 и триггера 30. Информация в регистре 7 сдвигается на число разрядов, соответствующее длине кода номера понятия. Следующий в задании номер

6 понятия поступает в связанные с регистром

7 блоки и описанные уже операции повторяются.

Если ответ неверен,то импульс с блока

19 поступает в преобразователь 13, чем разрешается прием через инверторы 31 кода числа понятий от дешифратора 29. Этот же импульс, задержанный элементом 32, через элемент 33 поступает в регистр,34, код с которого одновременно с инверсным кодом от дешифратора 29 поступает в вычитающий счетчик 36. В результате на счетчике 36 образуется уменьшенный на величину приращения (единицу) код, инверсия которого определяет новый уровень обучаемого, требуемый увеличения числа понятий, которые излагаются обучаемому из цепочки нового понятия. Код в счетчике 36 постоянно анализируется узлом 35 на нуль, и, если нуль обнаружен, то элемент 33 запрещает поступление приращений в регистр 34 и выдает на блок 12 разрешающий потенциал. В итоге через блок 12 с регистра 7 в блок 14 записывается номер основного понятия как неусвоенного обучаемым. После этого на вход регистра 7 поступает сдвигающий импульс. Если нуль в счетчике 36 не обнаружен, то код со счетчика 36 через инверторы 37 и шифратор 38 записывается как код нового уровня обучаемого в регистр

21. Этот код дешифрируется схемой 29 и поступает в узел 28. С узла 28 снимается сигнал, разрешающий передачу через узел

27 сигнала готовности на вход счетчика 25.

После этого коммутатор 24 выбирает новый код номера понятия в цепочке, содержание которого с помощью блоков 15, 17 и -18 предъявляется обучаемому. При этом триггер 4 сбрасывается в исходное состояние.

Конец цикла обучения наступает после обработки всех понятий в задании. Этот момент (нуль в регистре 7) фиксируется блоком 9. В результате из регистра 21 код нового уровня обучаемого записывается че- . рез блок 22 в блок 5, а коды номеров неусвоенных понятий из блока 14 поступают в блок 15, из которого содержание этих понятий выводится обучаемому с помощью блока 18.

Предлагаемое устройство позволяет при обучении учитывать структуру учебного курса за счет анализа связей между понятиями курса, контролировать курс и адаптировать содержание курса к индивидуальным особенностям обучаемого (согласно его уровню усвоения материала) .

Формула изобретения

1. Обучающее устройство, содержащее блоки памяти, регистры, пульт обучаемого, первый вход которого через первый блок элементов ИЛИ соединен с первыми выхо842924

7 дами первого и второго блоков памяти, второй вход — с первым выходом первого регистра, первый выход — с первым входом второго регистра, второй выход — с первым входом третьего блока памяти, третий и четвертый выходы — соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, третий вход которого подключен ко второму выходу первого блока памяти, выход третьего блока памяти соединен с первым входом первого регистра, выход четвертого блока памяти подключен ко входу третьего регистра, выход пятого блока памяти соединен с первым входом второго блока памяти, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства за счет адаптации к индивидуальным особенностям обучаемого и учета структуры изучаемого курса, оно содержит формирователь кодов, преобразователь кодов, два блока элементов И, блок инверторов и второй блок элементов ИЛИ, первый выход которого соединен с первым выходом блока сравнения, второй вход — с первым выходом первого блока элементов И, а выход — со вторым входом второго регистра, подключенного выходом ко входу первого блока памяти, первому входу формирователя кодов, входу четвертого блока памяти, первому входу первого блока элементов И и входу блока инверторов, выход которого соединен с первым входом второго блока, элементов И и первым входом пятого блока памяти, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам первого блока элементов И, соединенного вторым входом с первым выходом преобразователя кодов, второй выход которого подключен ко второму входу первого регистра, первый вход— ко второму выходу блока сравнения, второй вход — к первому выходу третьего регистра, а третий вход — к первому выходу формирователя кодов, соединенного вторым выходом со вторым входом второго блока памяти, вторым и третьим входами — соответственно с первым и вторым выходами третьего регистра, четвертым входом — с четвертым выходом пульта обучаемого, а пятым входом — со вторым выходом первого регистра, подключенного третьим выходом ко второму входу второго-блока элементов И, выход которого соединен со вторым входом третьего блока памяти.

2. Обучающее устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь кодов содержит последовательно включенные дешифратор, узел сравнения и узел совпадения и последовательно соединенные триггер, первый элемент И и первый счетчик, второй вход первого элемента И соединен с выходом дешифратора.

3. Обучающее устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что преобразователь кодов содержит первый инвертор, узел фиксации нулевого кода и последовательно включенные элемент задержки, второй элемент И, четвертый регистр, второй счетчик, второй инвертор, шифратор, выход второго счетчика соединен со входом узла фиксации нулевого кода, второй вход второго счетчика подключен к выходу первого инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 488246, кл. G 09 В 7/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 287424, кл. G 09-В 7/02, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР положительное решение по заявке № 2877721/18-24, кл. G 09 В 7/02, 18.05.79 (прототип).

842924

0m_#_

К К1Х фиг, Я

0m 3

/21

Составитель А. Карлов

Редактор Н. Бушаева Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 5115/66 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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