Устройство для обучения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалнстнчесних

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву и 750547 (22) Заявлено 220631. (21) 3305227/18-24 с присоединением заявки Йо1И1М. Ка.з

G 09 В 7/07

Государственный комитет

СССР

Ilo делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет—

)53) УДК 681. 3. О71 (o88.8) Опубликовано 30.1132. Бюллетень Но44

Дата опубликования описания 3011.82

Р.

A.A. Арзангулян, Г.Г. Маньшин и В.И. Ма ынюк (72) Авторы изобретения

Институт технической кибернетики AH Белорусской-(„СР

- ъч (71) Заяв итель (54) УСТРОЙСТВО (ЛЯ ОБУЧЕЧИЯ

Изобретение относится к техническим средствам автоматизированного .обучения, может быть использовано для целей группового обучения с индивидуальным контролем учебного процесса.

По основному авт. св. Р 750547 известно устройство, содержащее пульт преподавателя, соединенный с генератором тактовых импульсов и пультами учащихся, подключенными через счетчик сигналов правильности ответов к блоку индикации результата ответов и непосредственно к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с генератором тактовых импульсов, третьи входы — с выходами соответствующих амплитудных селекторов, а выходы через последовательно включенные соответст.вующие счетчики времени и блок сравнения с одними входами блока индикации результата ответов и через последовательно включенные элементы

ИЛИ, блок определения средней производительности учащихся и сумматорс другими входами блока индикации результата ответов и с входами блока сравнения, последовательно включенные генератор высокочастотных сиг-. налов, датчики электробиолюминесценции, соединенные с входами соответствующих амплитудных селекторов, и индикаторы работоспособности учащихся, подключенные к выходам соответствующих амплитудных селекторов. В устройстве обеспечен контроль утомления обучаемых и регулировка режима труда и отдыха по данным контроля (1 3.

Однако для осуществления контроля утомления необходима стабильность размещения датчика электробиолюминесценции относительно тела обучаемого. Ограничение перемещений тела обучаемого с целью выполнения этого требования затрудняет работу его с устройством. При несоблюдении же требования снижается точность контроля состояния. В результате эффективность обучения недостаточна..

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства с повышением эффективности обучения путем повышения точности измерения электробнолюминесценции и определения уровня усвоения программы обучаемым.

Для достижения цели в устройство введены последовательно включенные

:978180 кольцевые счетчики, блоки элементов И, регистры, элементы И, группы и счетчики сигналов правильности ответов, последовательно соединенные блоки амплитудных селекторов, элемент ИЛИ первой группы, счетчики времени второй группы, дешифраторы и блоки сигнализации, а также вторая группа элементов ИЛИ, причем выходы датчиков электробиолюминесценции непосредственно подключены к входам соответствующих блоков амплитудных селекторов и первым входам соответстнующих кольцевых счетчиков, вторые входы которых соединены с третьим ныходом пульта преподавателя, вторые входы счетчиков времени второй группы подключены к выходу генератора тактовых импульсов, вторые входы блоков элементов И группы соединены с выходами соответствующих блоков амплитуд10

20 ных селекторов, вторые входы элементов ИЛИ первой группы подключены к четвертому выходу пульта преподавателя.

На чертеже приведена схема обучающего устройства.

Пульт 1 преподавателя соединен с пультами 2 учащихся и генератором

3 тактовых импульсов ° Под клавишами 4 буквенно-цифровой клавиатуры, З0 расположенной на пультах 2, размещены датчики 5 электробиолюминесценции, подключенные к генератору б высокоастотных сигналов. Выходы датчиков

5 соединены через элементы ИЛИ,7 с входами амплитудных селекторов 8

35, и непосредственно со входами ам,плитудных селекторов 9. К выхо(дам амплитудных селекторов 8 подключены индикаторы 10 работоспособности учащихся и одни входы элементов И 11, другие входы которых соединены с генератором 3 тактовых

40 импульсов, и с пультами 2, а выходы с входами счетчиков 12 времени и элемента ИЛИ 13. Выходы элемента 13 через блок 14 определения средней производительности учащихся соединены с входами сумматора 15, выход которого подключен к входу блока 16 индикации результата ответов, к одним входам блока 17 сравнения подключены выходы первых счетчиков 12 времени, к другим входам блока 17 подключены выходы сумматора 15, а выходы блока 17 соединены с входом блока 16. Выход элемента ИЛИ 7 под50 ключен к одному входу кольцевого счетчика 18, другой вход которого соединен с пультом 1 преподавателя, а выходы подключены к первым нходам эле- 60 ментов И 19, выходы которых подключены к входам триггеров 20 ° Выходы амплитудных селекторов 8 соединены со входами элементов ИЛИ 21, связанных с пультом 1 преподавателя. Вы-, 65 ходы элементов ИЛИ 21 соединены с входами установки нуля счетчиков

22 времени, сигнальные входы которых подключены к генератору 3 тактовых импульсов, а выходы через дешифратор 23 связаны с соответствующим блоком 24 сигнализации. Выходы триггеров 20 подключены к входам элементов И 25, выходы которых связаны с соответствующими счетчиками

26 сигналов правильности ответов.

Датчик 5 электробиолюминесценции содержит электронно-оптические преобразователи 27 и электрод 28, выполненный в виде прозрачной (напри-. мер, стеклянной) пластины 29, с нанесенным на ее поверхность прозрачным токопроводящим слоем 30 (например, слой двуокиси олова), Токопроводящий слой 30 подключен к генератору б. Преобразователи 27 подключены к выходам датчика 5. Элементы И 19 представляют собой блок 31 элементов И, триггеры 20 объединены в регистр 32, а селекторы 9 — в блок 33 амплитудных селекторов.

Устройство работает следующим образом.

Перед получением программы каждый обучаемый касается одной иэ клавиш 4 буквенно-цифровой клавиатуры.

При этом в пространстве между соответствующей клавишей 4 и электродом

28 возникает снечение (электробиолюминесценция), что вызывает появление электродвижущей силы раэмеценного под клавишей 4 одного из преобразователей 27, т.е. появление на одном иэ входов элемента

ИЛИ ? сигнала, пропорционалЬного интенсивности свечения. Элемент

ИЛИ 7 выполнен так (например, по схеме многовходового усилителя постоянного тока), что величина напряжения на его выходе и, следовательно, на входе селектора 8 пропорциональна амплитуде сигнала на выходе с преобразователя 5, т.е. интенсивности снечения. По величине напряжения на выходе элемента 7 производится регулировка порога срабатывания селектора 8 и селекторов 9 блока 33.

Затем обучаемые получают программу, после чего с пульта 1 преподавателя включаются блоки устройства. На выполнение задания обучаемому дается определенное время t.

В момент включения с пульта 1 преподавателя подается сигнал через элементы ИЛИ 21 на входы установки нуля счетчиков 22 времени, после чего на каждом рабочем месте обучаемого счетчик 22 времени произнодит отсчет времени 1 выполнения задания обучаемым. При выполнении задания за t с 1 обучаемый набирает ответ на клавишах 4. Напряжение на

978180

При невыполнении задания за

t (t в момент t с начала выполнения задания появляются сигналы на соот ветствующих выходах счетчика 22 времени, в результате возникает сигнал на выходе дешифратора 23, включается блок 24, после чего обучаемый касается пальцем любой клавиши 4 на буквенно-цифровой клавиату- 60 ре и измеряется уровень электробиолюминесценции.

При утомлении (электробиолюминесценция ниже порогового уровня, индикатор 10 не срабатывает} обуча- 65 преобразователях 27 возникает в последовательности, соответствующей последовательности касания клавиш.

Через элемент ИЛИ 7 на вход кольцевого счетчика 18 поступают импульсы при каждом нажатии любой клавиши 4 буквенно-цифровой клавиатуры. При этом возникает сигнал на одном из выходов кольцевого счетчика 18, соответствующем порядковому номеру набранной буквы или цифры. При нажа- 10 тии каждой клавиши 4 возникает сигнал на выходе одного из амплитудных селекторов 9 соответствующего нажатой клавише 4. Элементы И 19 подключены к выходам кольцевого счет- 15 чика 18 и селекторов 9 таким образом, что напряжение на выходах элементов

19 возникает при соответствии порядкового номера нажатия клавиши 4 с той или иной буквой или цифрой порядковому номеру расположения этой буквы или цифры в правильном ответе.

Напряжение с входов элементов 19 запоминается триггерами 20 и при условии правильного ответа по его окончании с выхода элемента И 25 сигнал поступает на счетчик 26 сигналов правильности ответов. Уровень электробиолюминесценции при условии и < е измеряется в момент ввода обучаемым ответа (нажатие на клавиши).

Селектор 8 настроен таким образом, что при уровне электробиолюминесценции близком к исходному, на его выходе имеется сигнал, соответствующий "1". При этом срабатывает индикатор 10 и обучаемый продолжает работу над программой. При снижении уровня электробиолюминесценции на некоторую заданную величину 40 на выходе первого амплитудного селектора появляется сигнал логического нуля. При этом не срабатывает индикатор 10, что служит сигналом утомления оператора. Наличие 45 на выходе одного из амплитудных селекторов 9 и, соответственно, на выходе элемента ИЛИ 21 сигнала приводит к установке нуля счетчика 22 времени, т.е. к прекращению счета 50 времени выполнения задания. емый делает перерыв в работе. Продолжительность перерыва строго определена. После перерыва выполнение задания возобновляется, измерение электробиолюминесценции проводится в той же последовательности, что и на первом этапе работы.

До момента фиксации утомления с амплитудного селектора 8 поступает сигнал на один вход логического элемента И 11, на другой вход которого до момента ввода правильного ответа обучаемым поступает сигнал с пульта 2, а на третий вход подаются тактовые импульсы от генератора 3, поступающие через элемент 11 на счетчик 12 времени, и через эле-. мент ИЛИ 13, блок 14, обеспечивающий деление на число обучаемых в группе, поступают на сумматор 15, с выхода которого сигнал поступает в блок 17 сравнения и в блок 16 для индикации. На одни входы блока 17 сравнения поступает сигнал от счетчика 12 времени, а с выхода блока

17 сравнения — на блок 16, который, однако, не обеспечивает визуальной индикации из-за отсутствия сигнала разрешения из счетчика 26.

При поступлении с элемента И 25 сигнала в счетчик 26 одновременно из пульта 2 поступает сигнал запрета на элемент И 11 °

Таким образом, к моменту усвоения программы обучаемым в счетчик

12 будет записано время его активной работы над программой. В сумматоре 15 из канала данного обучаемого через элемент ИЛИ 13 и блок

14 будет записано время активной работы обучаемых, деленное на число обучаемых в группе. Аналогичным . образом будет происходить работа устройства параллельно для каждого обучаемого. Когда все обучаемые дадут правильные ответы, в счетчиках

12 будет записано время активной работы каждого обучаемого над программой, а в сумматоре 15 — общее время активной работы всех обучаемых над программой, деленное на число обучаемых в группе, т.е. средняя трудоемкость усвоения программы.

Одновременно из счетчика 26 правильных ответов поступает сигнал разрешения индикации в блок 16. В этом случае блок 16 обеспечивает визуальную индикацию средней трудоемкости усвоения программы, сигналы с счетчика 12, поступающие на одни входы блока 17, и сигналы, поступающие от сумматора 15 на другие входы блока 17, обеспечивают появление сигналов на выходах блока 17, срабатывание блока 16 и индикацию уровня усвоения программы обучаемым в зависимости от соотношения его инди978180

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9224/66 Тираж 472 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 видуального времени активной работы

:и средней трудоемкости усвоения про . граве.

Повышение эффективности обучения при использовании данного устройства за счет совершенствования проце« 5 дуры контроля состояния приводит к сокращению времени обучения не менее, чем на 20%.

Устройство для обучения по авт. св. Р 750547, о т л и ч а ю щ е - е с я,тем, что, с целью расширения дидактических возможностей ус ройства, в него введены последовательно включенные кольцевые счетчики, блоки элементов И, регистры, элементы И группы и счетчики сигналов .правильности ответов, последователь« но соединенные блоки амплитудных селекторов, элементы ИЛИ первой группы, счетчики времени второй группы, дешифраторы и блоки сигнализа8 ции, а также вторая группа элементов ИЛИ, причем выходы датчиков электробиолюминесценции непосредственно подключены:c входам соответствующих блоков амплитудных селекторов, а через соответствующие элементы ИЛИ второй группы - к входам соответствующих амплитудных селекторов и пер ым входам соответствующих кольцевых счетчиков, вторые входы которых соединены с третьим выходом пульта преподавателя, вторые входы счетчиков времени второй группы под- ключены к выходу генератора такто,вых импульсов, вторые входы блоков элементов И соединены с выходами соответствующих блоков амплитудных селекторов, вторые входы элементов

ИЛИ первой группы подключены к четвертому выходу пульта преподавателя.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 750547, кл. G 09 В 7/07, 1978 (прототип).