Обучающее устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

<11890427 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 180280 (21) 2884939/18-24 с присоединением заявки N4— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.12.81.Бюллетень Й9 46

Дата опубликования описания 15.12.81

Кл3

G 09 В 7/02

Государственный комитет

ССС Р по делам изобретений н открытий (53) УДК 371.67 (088. 8) (72) Автьрьз изобретения

В.К. Александров и В.И. Зубко (71) Заявитель (54) ОБУЧИОЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано для индивидуального и коллективного обучения в различных учебных заведениях.

В процессе изучения таких дисциплин, как служба связи, правила дорожного движения и др. используется. большое количество фактографической .информации, причем важным условием ее использования является необходимость . осуществления быстрого и гарантированного поиска по заранее установленной программе и осуществление контроля полу- 15 ченных обучаемыми знаний. Для удобства пользования информация и контрольные вопросы с вариантами ответов наносятся на непрерывный носитель, разбиваются на эоны, каждая из которых снабжается транспортной меткой.

Известное устройстов, использующее непрерывный носитель информации (например, фотопленку) и содержащее 25 механизм перемещения носителя, фотосчитывающий преобразователь, блок предъявления информации, пульт управления, блок управления режимом работы t, 1). 30

Наиболее близким техническим решением к изобретению является система управления положением подвижного элемента с грубой и точной постепенной регулировкой, содержащая механизм перемещения носителя, формирователь управляющих сигналов, блок управления, реверснвный счетчик, фотосчитывающий преобразователь, блок . сравнения, регистр адреса, блок предъявления. информации и пульт дистанционного управления E2j.

Недостатком данного устройства является невозможность осуществления контроля полученных обучаемыми знаний, это ограничивает методические возможности устройства и снижает эффективность учебного процесса.

Цель изобретения — повышение эффективности .учебного процесса и расширение дидактических воэможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее пульты обучаемых, блок э аписи адреса текущего положения носителя информации, подключенный к первому входу реверсивного счетчика, соединенного с первым входом схемы срав890427 пения, второй вход которой подключен к регистру адреса, вход которого является первым входом устройства, первый,вropoA H Tpe1H o схемы сравнения подключены к первому, четвертому и седьмому входам первого блока элементов И, первый, второй и третий выходы которого подключены к первому, пятому и девятому входам формирователя управляющих сигналов, первый и второй выходы которого соответственно подключены ко второму и третьему входам реверсивного счетчика и к первому и второму входам блока перемещения носителя информации, выходы пультов обучаемых подключены к третьему и четвертому входам блока контроля знаний, первый, втоРОй И тРЕтнй ВЫХОДЫ KOTOPO1"O ПОДКЛЮ чены соответственно к четвертому, третьему и второму входам пультов обучаемых, второй, шестой и двенадцатый Щ входы формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к первому, второму и пятому выходам второго блока элементов И, третий выход которого подключен к третьему и десятому входам, а четвертый выход — к седьмому и одиннадцатому входам формирователя управляющих сигналов, четвертый, восьмой и тринадцатый входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам программного блока, третий вход которого, являющийся вторым входом устройства, подключен ко второму, пятому и восьмому входам первого блока элементов И, третий, шестой и девятый входы которого подключены к первому входу блока предъявления информации и к первому выходу блока управления режимом работы, второй выход которого подключен ко второму входу блока предъявле- 40 ния информации и ко второму, четвертому, шестому, восьмому и десятому входам второго блока элементов И, первый, третий, пятый и седьмой входы которого подключены соответственно 45 к первому, второму, третьему и четвертому выходам пульта дистанционного управления, девятый вход второго блока элементов И соединен с выходом фотосчитывающего преобразователя, с четвертым входом реверсивного счетчика и с четвертым входом программного блока, введены вычитающий счетчик, дешифратор, первый, второй, третий и четвертый элементы И, триггер, формирователь, первый элемент

ИЛИ и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу программного блока, а первый вход соединен с третьим выходом блока управления режимом работы, четвертый 60 выход которого подключен ко входу формирователя и к первым входам второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы второго и третьс го элементов И подключены соответ- 65 ственно к третьему и к четвертому входам программного блока, выход второго элемента И подключен ко второму входу блока контроля знаний, а выход третьего элемента И подключен к первому входу блока контроля знаний, ко второму входу первого элемента И и ко второму входу вычитающего счетчика, первый вход которого соединен с первым выходом,,блока контроля знаний, а выход вычитающего счетчика подключен через последовательно соединенные дешифратор и первый элемент

И к первому входу триггера, второй вход которого подключен к выходу формирователя, а выход соединен со вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, первый и второй выходы формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к первому и ко второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам пультов обучаемых.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Обучающее устройство содержит блок загиси адреса текущего положения информации 1, регистр адреса 2 требуемого положения носителя информации, реверсивный счетчик 3, пульт дистанционного управления 4, блок управления режимом 5, схему сравнения 6, программный блок 7, формирователь 8 управляющих сигналов, фотосчитывающий преобразователь 9, блок предъявления информации 10, первый

11 и второй 12 блоки элементов И, блок перемещения носителя информации 13, пульты 14 и 15 обучаемых,, элементы ИЛИ 16 и 17, вычитающий счетчик 18, дешифратор 19, элементы

И 20, 21, 22 и 23, формирователь 24, триггер 25, блок контроля знаний 26.

Формирователь 8 состоит из элементов

ИЛИ 27, 28, 29 и 30, триггеров 31 и 32 и элемента И 33, первый блок элементов И 11 — из элементов И 34, 35 и 36, второй блок элементов И 12 из элементов И 37, 38, 39, 40 и 41, блок перемещения носителя информации 13 — из узла 42 включения электродвигателя и электродвигателя 43, пульты 14 и 15 обучаемых — из блока

44 ввода кода варианта ответа, блока

45 анализа выбранного ответа и блока оценок 46, блок контроля знаний

26 — из формирователя 47 программ, узла 48 включения режима контроля знаний, узла 49 ввода кода правильного ответа, узла 50 ввода кода количества вопросов и регистратора Оценок 51.

Обучающее устройство может работать в режиме обучения и контроля знаний.

В режиме обучения поиск учебной информации может осуществляться автоматически по командам с внешнего

890427 устройства, по заранее введенной программе и вручную по командам с пульта дистанционного управления. В режиме контроля знаний контрольные вопросы и варианты ответов предъявляются обучаемым, по заранее введенной программе. Во всех режимах работы учебная и контрольная информация предъявляются на„экране блока 10 в виде, удобном для коллективного и индивидуального просмотра. Выбор соответствующего режима осуществляется с помощью бло)ка 5. При работе в режиме обучения с использованием автоматического поиска и предъявления учебной информации адрес требуемой информации и команды йа ее поиск подаются с внешнего устройства (c ЭВМ или стацио нарного пульта управления). Адрес положения требуемой информации на носителе записывается в регистр адреса 2, в реверсивном счетчике 3 фик- 20 сируется адрес текущей информации по сигналам с фотосчитывающего преобразователя 9. Кроме. того, адрес текущей информации может вводиться оператором с помощью блока записи текущего адреса 1. Осуществления записи текущего адреса информации до момента начала процесса обучения исключает необходимость в перемотке носителя информации на начало, что умень- ЗО шает износ носителя информации и продлевает срок его службы. Адрес требуемой и адрес текущей учеьной информации соответственно с регистра адре— са 2 и реверсивного счетчика 3 пос-.у-З пают в блок сравнения 6, который по результатам сравнения вырабатывает управляющие сигналы выбора направления перемещения носителя информации в прямом или обратном направлении и сигнал на остановку поиска. 40

Сигналы с выходов блока сравнения 6 поступают на входы соответствующих элементов H 34, 35 и 36 для формирования сигналов выбора направления перемещения носителя учебной инфор- 45 мации. Если содержимое регистра ад- . реса 2 больше содержимого реверсивного счетчика 3, то с выхода блока сравнения б на вход элемента И 34 выдается разрешающий сигнал, на вто- () ром входе которого действует разрешающий сигнал с блока задания режима работы 5. При поступлении на третий вход элемента И 34 сигнала с внешнеустройства Ha ee Выходе формиру ется сигнал выбора направления перемещения носителя информации в прямом направлении. Сигнал с выхода элемента И 34 поступает на вход формирователя 8, где через элемент ИЛИ 27 поступает на единичный вход триггера 31. 6О

Этот сигнал переключает триггер 31, в результате чего на его выходе формируется управляющий сигнал, поступаем. ий на вход узла 42 включения электродвигателя. Этим сигналом элек- 65 тродвигатель 43 включается на перемещение носителя информации в прямом направлении. Если содержимое регистра адреса 2 меньше содержимого реверсивного счетчика 3, то с выхода блока сравнения 6 разрешающий сигнал поступае на вход элемента И 35, на второй вход которого поступает разрешающий сигнал с блока 5. По команде с с внешнего устройства на выходе элемента И 35 формируется сигнал выбора направления перемещения носителя информации в обратном направлении, хоть рый поступает в формирователь 8, где через элемент ИЛИ 28 поступает на единичный вход триггера 32. Триггер

32 переключается, и на его выходе формируется управляющий сигнал, поступающий на вход узла 42 включения электродвигателя. Под действием этого сигнала электродвигатель 43 включается на перемещение носителя информации в обратном направлении.

В процессе перемещения носителя информации фотосчитывающий преобразователь 9 считывает транспортные метки,в результате чего на его выходе формируются сигналы, поступающие на вход реверсивного счетчика 3. Значение реверсивного счетчика 3 изменяется, приближаясь к значению содержимого регистра адреса 2. Направление изменения значения содержимого реверсивного счетчика 3 (сложение или вычитание) определяется сигналом, поступающим с блока формирователя

8 управляютx сигналов на один из управляющих входов этого счетчика.

Если значение содержимого реверсивного сче.чика 3 становится равным значению содержимого регистра адреса 2, с выхода блока сравнения б на вход элемента И 36 поступает сигнал. При наличии на втором входе элемента И 36 разрешающего сигнала с блока 5 на его выходе формируется управляющий сигнал, который поступает на вход формирователя 8, где через элемент ИЛИ 30 этот сигнал поступает на нулевые входы триггеров 31 и

32. Под действием этого сигнала ранее включенный один из триггеров переключается в исходное состояние, в результате чего, управляющие сигналы с выхода формирователя 8 на вход узла 42 включения электродвигателя не выдаются. Электродвигатель 43 выключается, и с помощью блока предъявления информации 10 учебная информация предъявляется на экране. При paGoте устройства в режиме обучения с использованием поиска и предъявления учебной информации по заранее введенной программе с выхода блока 5 через элемент ИЛИ 17 на вход программного блока 7 подается разрешающий сигнал, а первоначальный запуск устройства осуществляется командой, поступающей с внешнего устройства. При дальней890427 шей работе устройства выходные управляющие сигналы на выходах блока 7 формируются блоком под действием сигналов, поступающих с фотосчитывающего преобразователя 9 и времязадающих схем этого блока. На выходе блока 7 согласно программы формируются сигналы включения электродвигателя 43 на перемещение носителя информации в прямом или в обрат1

t ном направлении, сигналы включения (О электродвигателя 43 и сигнал выключения предъявлением информации. Сигналы вхлючения электродвигателя 43 и сигнал выключения поступают на ,входы формирователя 8, работа которого под действием этих сигналов, а также работа других блоков устройства аналогична описанной. Предъявление учебной информации блоком 10 осуществляется по сигналам управления программного блока 7. При ручном поиске и предъявлении информации с выходов пульта дистанцибнного управления 4 подаются команды на включение электродвигателя 43, на перемещение носителя информации 25 либо на один кадр вперед или назад, либо на непрерывное перемещение носителя информации в направлении вперед или назад. Выбор ручного режима поиска и предъявления инфор- ЗО мации осуществляется разрешающим сигналом, поступающим с выхода блока 5 на вхоцы элементов И 37-41.

Если с пульта дистанционного управления 4 поступает команда на пере- 35 мещение носителя информации на один кадр в пряМЬм направлении, то сигнал выбора направления перемещения носителя формируется на выходе элемента.И 38. Этот сигнал поступает на @) вход формирователя.8, гда через элемент ИЛИ 27 поступает на единичный вход триггера 31. При поступлении с пульта дистанционного управления 4 команды на перемещение носителя информации на один кадр назад сигнал выбора направления перемещения носителя формируется на выходе элемента

И 39, который поступает на вход формирователя 8, где через элемент

ИЛИ 28 поступает на,единичиый вход триггера 32. B дальнейшем работа устройства осуществляется аналогично указанному.

Выключение электродвигателя 4 3 и предъявление информации в данном случае осуществляется после считывания каждой транспортной метки. При этом сигнал с выхода фотосчитывающего преобразователя 9 поступает на вход элемента И 37,на выходе этой схемы 6() формируется сигнал, который поступает в формирователь 8 на схему выработки сигнала выключения электродвигателя в ручном режиме, состоящую из элементов ИЛИ 29 и И 33. Элемент 95

ИЛИ 29 предназначен для выработки сигнала, который блокирует элемент

И 33 на время действия команд, поступающих с пульта дистанционного управления 4, на ускоренную перемотку носителя информации как в прямом направлении, так и в обратном. Элемент И 33 формирует сигнал выключения электродвигателя. При поступлении с пульта дистанционного управления 4 команд на шаговое перемещение носителя информации с выхода элемента ИЛИ 29 на вход элемента И 33 поступает разрешающий сигнал. B этом случае при считывании первой (очередной) транспортной метки сигнал с выхода фотосчитывающего преобразователя 9 поступает на вход элемента И 37, на выходе которого формируется сигнал, поступающий на вход элемента

И 33, для его опроса. Под действием опрашивающего сигнала на выходе элемента И 33 формируется сигнал выключения электродвигателя 43, который через элемент ИЛИ 30 поступает на нулевые входы триггеров 31 и 32. Ранее включенный триггер 31 или 32 устанавливается в исходное состояние, и с электродвигателя 43 снимается сигнал включения. Если с пульта дистанционного управления 4 поступает команда на ускоренное перемещение носителя информации в прямом или в обратном направлении, то сигнал выбора направления перемещения носителя информации формируется соо гветственно либо на выходе элемента И 40, либо на выходе элемента И 41. Этот сигнал поступает на вход формирователя 8, где через соответствующий элемент

ИЛИ 27 и 28 запускает электродвигатель 43, а через элемент ИЛИ 29 блокирует элемент И 33. В течение действия этого сигнала осуществляется ускоренное перемещение носителя информации, так как сигнал выключения электродвигателя 43 на выходе элемента И 33 не формируется. Остановка носителя информации (выключение электродвигателя) осуществляется после снятия команды на ускоренное перемещение носителя информации. В этом случае с выхода элемента ИЛИ 29 на вход элемента И 33 поступает разрешающий сигнал. Теперь при считывании очередной транспортной метки сигналом с выхода элемента И 37 запускается элемент И 33, на выходе которого формируется сигнал выключения электродвигателя 43. Далее работа устройства осуществляется аналогично описанному.

Перед включением устройства в режим контроля знания начало требуемой группы контрольных вопросов и вариантов ответов находится одним из известных способов. При работе устройства в режиме контроля знаний с блока 5 подаются разрешающие сиг890427

10 налы на элементы И 21, 22 и 23 и на формирователь 24. Под действием этого сигнала на выходе формирователя

24 вырабатывается сигнал, устанавливающий триггер 25 в единичное состояние. Прн этом с единичного выхода триггера 25 через элемент ИЛИ 17 на вход программного блока 7 подается разрешающий сигнал. Первоначальный запуск устройства в режим контроля осуществляется командой, поступающей с внешнего устройства. По этой команде включается программный блок

7 и через элемент И 21 формирователь программ 24. При дальнейшей работе устройства выходные управляющие сигналы на выходах блоков 7 и 47 формируются блоками под действием сигналов, поступающих с фотосчитывающего преобразователя 9 н времязадаю õ схем этих блоков. Формирователь программ 47 включает узел 48 включения режима контроля знаний, вводит через узел 50 в счетчик 18 и s блок оценок 46 код количества вопросов первой контрольной серии. Под дей10 ствием первой командь1 с фотосчитываю- Я щего преобразователя 9, вырабатываемой с приходом транспортной метки кадра с первым контрольным вопросом, формирователь программ 47 вводит в блок анализа 45 через узел 49 код у номера правильного ответа иа первый вопрос. Команды с блока 9 на блОк

47 поступают через разрешенный элемент И 22. Обучаемый с ИспОльзоВанием блока 44 вводит в блок анализа 45 код номера выбранного им варианта ответа. Разрешение блока 44 осущесввляется элементом ИЛИ 16, на выходе которого присутствует разрешающий сигнал при остановке электродвигателя

43 н занрешающий сигнал в момент перемещения носителя информации. Результаты анализа (" верный или "неверный" ответ) с выхода блока 45 поступает на блок оценок 46. Под действием следующей (очередной)команды с фотосчи- Щ тывающего преобразователя 9 формирователь 47 вырабатывает код номера правильного ответа на второй вопрос и вводит его в блок анализа 45. В дальнейшем работа блоков пультов 14 и 40

15 обучаемых происходит аналогично описанной. Одновременно команда с фотосчитывающего преобразователя 9 поступает на вход счетчика 18, под действием которой производится вычитание содержимого счетчика. После предъявления обучаемым всех вопросов контрольной серии содержание счетчика 18 равно нулю, и на выходе дешифратора 19 появляется сигнал, разрашающий элемент H 20. Под действием 60 последней команды,с фотосчитывающего преобразователя 9, вырабатываемой с приходом конечного кадра контрольной серии вопросов, формирователь 47 выключает узел 48 и включает регист- 65 ратор оценок 51, на вход которого поступают сигналы с блоков оценок 46 со всех пультов 14 и 15 обучаемых.

Одновременно этот сигнал с фотосчитывающего преобразователя 9 постуцает через элемент И 20 на нулевой вход триггера 25. Триггер устанавливается в нулевое состояние и запрещает элемент И 23, через который проходит сигнал на включение программного блока 7. Дальнейшая работа блока 7 прекращается. Включение и выключение электродвигателя 43 и работа блока

10 осуществляется аналогично указанному.

Для поиска начала другой контрольной серии вопросов устройство переключается в режим обучения.

Введение указанных блоков и связей позволяет повысить эффективность учебного процесса и расширить дидактические возможности предложенного обучающего устройства.

Формула изобретения

ОбУчаюЩЕе Устройство, содержащее

Пульты обучаемах, блок записи адреса текущего положения носителя информации, подключенный к первсвчу входу реверсивного счетчика, соединенного с первым входом схемы сравнения, второй вход которой подключен к регистру адреса, вход которого является входом устройства, а первый, второй и третий выходы схем сравнения подключены к первому, четвертому и седьмому входам первого блока элементов И, первый, второй и третий выходи которого подключены к первому, пятому и девятому входам формирователя управляющих сигналов, первый н второй выходы которого соответственно подключены ко второму и третьему входам реверсивного счетчика и к первому и второму входам блока перемещения носителя информации, выходы пультов обучаемых подключены к третьему и четвертому входам блока контроля знаний, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к четвертому, третьему и второму входам пультов обучаеьмх, второй, шестой и двенадцатый входы форькрователя управляющих сигналов подключены соответственно к первому, второ му и пятому выходам второго блока элементов И, третий выход которого подключен к третьему и десятому входам, а четвертый выход — к седьмому и одиннадцатому входам формирователя управляющих сигналов, четвертый, восьмой и тринадцатый входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам программного блока, третий вход которого, являющийся вторым входом устройства, подключен ко второму, пятому и восьмому входам первого блока элементов

И, третий, шестой и девятый входы

890427

25

30 к )торогo подклк)пены к первому входу

6;ижа предъявления информации и к первому выходу блока управления режимом работы, второй выход которого подключен ко второму входу блока предъянления информации и ко второму, четвертому, шестому, восьмому и де5 сятому входам второго блока элементов И, первый, третий, пятый и седьмой входы которого подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам пульта дистанционного управления, девятый вход второго блока элементов И соединен с выходом фотосчитывающего преобразователя, с четвертым входом реверсивног счетчика и с четвертым входом программного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, оно содержит вычитающий счетчик, дешифратор, первый, второй третий и четвертый элементы И, триггер,формирователь, первый элемент

ИЛИ и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу программного блока; а первый вход соединен с третьим выходом блока управления режимом работы, четвертый выход которого подключен ко входу формирователя и к первым входам второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы второго и третьего элементов И подключены соответственно к третьему и четвертому входам программного блока, выход второго элемента И подключен ко второму входу блока контроля знаний, а выход третьего элемента И подключен ко второму входу блока контроля знаний, ко второму входу первого элемента И и ко второму входу вычитающего счетчика, первый вход которого соедйнен с первым выходом блока контроля знаний, а выход вычитающего счетчика подключен через последовательно соединенные дешифратор и первый элемент И к первому входу триггера, второй вход которого подключен к выходу формирователя, а выход соединен со вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен ко второму входу второго элемента

ИЛИ, первый и второй выходы формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к первому и ко второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам пультов обучаемых.

И сточ ни ки информации принятые во внимание при экспертизе

1.. Патент США Р 3458766, кл. 318-18, опублик. 1969.

2. Патент CltlA Р 3458786, кл. 318-18, опублик. 1969 (прототип1

890427

Составитель И. Спирин

Редактор М. Дылын Техред A. Бабинец Корректор М. Шароши

Заказ 11012/80 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4