Устройство для обучения

(21) (22) (46) ( 1) заведени ри проце ваетс а. Вустройстпульт ючающе ескии мых, блок ты обуча ответов, тактовых психофиз инст (72) ков, (53) (56) И 28 н ря пу о гипервую и вторую ов,в вр ских пара ы счетчи первый гру 68.СР74. нен б индикаци х интерв щее более блок 1 ени ловактическиесреднего широк име жности за счет уч тике озм ери ния и диагностики утои. ф-лы, 2 ил. ретнее бучени техническ может быт да утсмл сти. 1 з ва ляем пол вано ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСт 3843386/24-2409.01.8507,08.86. Бюл. Мф 29Таганрогский радиотехничтут им. В,Д. КалмыковаВ.П. Медведев, А.В. ПросЮ.М. Князев и М.Н. Жуков681.3.071 (088.8)Авторское свидетельство386, кл. С 09 В 7/00, 19торское свидетельство СС 926, кл. С 09 В 7/О, 19 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯИзобретение относится к и вычислительной технике в различных учебны организации учебно изобретении рассма во для обучения, в преподавателя, пул счетчик правильных дикации, генератор сов, блоки анализа емени, блок сраврой вычислители,ки выделения вреблок оценки и124Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при обучении и при исследовании учебного процесса,Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.На фиг, 1 представлена Функциональная схема устройства для обучения; на Фиг. 2 - схема вычислителей.Устройство (фиг. 1) содержит пульт 1 преподавателя, пульты 2 обучаемых, счетчик 3 правильных ответов, генератор 4 тактовых импульсов, блоки 5 анализа психофизиологических параметров, счетчики 6 и 7 вре,мени, инверторы 8, блоки 9 выделения временных интервалов, блок 10 оценки, вычислители 11 и 12 блок 13 индикации, блок 14 сравнения.Блоки 5 содержат узел 15 фиксации активности и узел 16 диагностики утомляемости. Узел 15 содержит датчик 17 биотоков, аналого-цифровой преобразователь 18, фильтр 19 и элемент И 20, Узел 16 содержит датчик 21 биотоков, цифроаналоговый преобразователь 22, Фильтр 23 и элемент И 24. Вычислители 11 и 12 содержат группу сумматоров 25, сумматор 26, регистр 27 сдвига, элемент И 28,счетчик 29 и преобразователь 30 кодов Устройство работает следующим образом.Учащиеся получают программу после чего с пульта 1 включаются все блоки устройства, При этом генератор 4 подает тактовые импульсы на первые входы элементов И 20 и 24, Если хотя бы один из учащихся начинает активно работать над программой, то его датчик 17 совместно с преобразователем 18 и Фильтром 19 фиксирует наличие 0-ритмов головного мозга и подает сигнал на один вход элемента И 20, на другой вход которого до момента ввода правильного ответа учащимся поступаетсигнал с пульта 2, а на третий вход до момента появления -ритмов поступает сигнал с инвертора 8. В результате этого тактовые импульсы через элемент И 20 поступают в счетчики 6 времени, Если учащийся начинает отвлекаться, т.е. перестает активно работать над программой, то в спектре физиологических сигналов его головного мозга исчезают Ч-ритмы, а следовательно, исчезает сигнал на выходе Фильтра 19 9565 2и четвертом входе элемента И 20, Вэтом случае тактовые импульсы отгенератора 4 через элемент И 20 всчетчик 6 не проходят.По возобновлении активной деятельности вновь фиксируется наличие(-ритмов и элемент И 20 открывается.Если же учащийся утомляется в процессе работы, то в спектре физиоло О гических сигналов его головного мозга появляются 5 -ритмы, что фиксируется цепочкой датчик 21, преобразователь 22, фильтр 23, и в результатечего открывается элемент И 24, с вы ходов которого сигнал поступает напульт 1, сигнализируя преподавателюо появлении признаков утомления уданного учащегося, и на первый входблока 9, которая осуществляет вре О менную задержку, так как кратковременное наличие о -ритмов еще не означает что учащийся уже устал до такойстепени, что не воспринимает информации осваиваемой программы. Если 25 Ь-ритмы присутствуют длительное время (большее, чем время, заданное вблоке 9), то. это значит, что имеетместо утомление учащегося и он ужене в состоянии активно работать над ЗО программой. В этом случае элементИ 20 закрывается через третий входсигналом с блока 9 через инвертор 8,и сигналы от генератора 4 через блок9 и инвертор 8 поступают в счетчик 7. 35В результате этого в счетчике 7 фиксируется время, в течение которогоучащийся находится в состоянии утомления. После того, как у учащегося прохо Одит период утомления, и он вновь на,чинает активно работать, у него пропадают о -ритмы. В этом случае элемент И 24 запирается по третьемувходу, а элемент И 20 начинает пропускать импульсы от генератора 4 всчетчик 6, Так работа будет проходитьдо момента ввода учащимся правильного ответа. В этом случае из пульта 2сигнал правильного ответа поступаетв счетчик 3, а сигнал запрета - наэлемент И 20. Таким образом, к моменту усвоения программы учащимся всчетчике 6 будет записано время егоактивной работы над программой, а 55 в счетчике 7 - время периода егоутомления в процессе работы над программой, Аналогичным образом будетпроисходить работа устройства парал9565если время активной работы учащегося меньше среднего времени работы груп 3 124 лельно для каждого учащегося. После завершения работы учащихся над программой в вычислителе 11 определяется средняя трудоемкость усвоения программы группой учащихся, а в вычислителе 12 определяется средний период утомления учащихся в процессе работы над программой.Вычислитель 11 средней трудоемкости усвоения работает следующим образом (Фиг. 2).После того, как на выходах счетчиков 6 устанавливаются кодовые комбинации, определяющие время активной работы каждого учащегося над дозой информации, эти комбинации подаются на адресные, входы первого каскада сумматоров 25, причем каждый сумматор первого каскада подключен к двум счетчикам 6. Соответственно на выходах сумматоров 25 появляются кодовые комбинации, соответствующие кодовым комбинациям чисел, просуммированных из счетчиков 6, которые подаются на адресные входы сумматора 26 второго каскада, на выходе которого будет сумма чисел, записанных в счетчиках 6, поступающая на информационные входы регистра 27 сдвига. Одновременно на первый вход преобразователя 30 с выхода генератора 4 поступают импульсы, которые проходят на счетный вход счетчика 29 только при поступлении сигналов на второй и третий входы преобразователя 30 из блока 3Сигналы с выхода вычислителя 11 поступают в блок 14 сравнения, который осуществляет сравнение времени работы конкретного учащегося со средним временем работы группы учащихся. 10 15 20 25 30 35 40 пы; 11 уровень - если время активнойработы учащегося равно среднему времени работы группы; 111 уровень если время активной работы учащегося больше средней трудоемкости усвоения программы.В блоке 13 индицируется также степень утомляемости для каждого учащегося (сигналы из блока 10); 1 степень - если суммарный период утомления у учащегося меньше среднего периода; 11 период - если они равны;111 степень - если период утомления учащегося больше среднего периода.По результатам индикации средней трудоемкости усвоения программы и среднего периода утомления можно объективно оценивать сложность учебных программ и курсов и при необходимости проводить их коррекцию. По результатам же индикации уровней трудоемкости усвоения программы и степени утомляемости можно группировать учащихся с учетом как времени работы над программой, так и периода утомления. Такая более тонкая дифференциация учащихся позволяет получать учебные группы с высокой степенью гомбгенности как по интеллектуальным, так и по психофизиологическим показателям, что весьма важно при реализации дифференцированного обучения в условиях массовости самого обучения. Кроме того, возможность диагностирования утомляемости и оперативное информирование об этом преподавателя предоставляет возможность предотвращать нервные стрессовые срывы у учащихся,50 55 Выходы блоков 10, 11, 12 и 14 под= ключены к блоку 13 индикации, однако визуальная индикация будет происходить только после прихода сигнала разрешения с выхода блока 3, т,е, когда все учащиеся дадут правильные ответы. В этом случае блок 13 обеспечивает визуальную индикацию средней трудоемкости усвоения программы учащимися (сигнал с вычислителя 11) и среднего периода утомления учащихся в процессе работы над программой (сигнал с вычислителя 12). Кроме того, в блоке 13 индицируются результаты оценки уровней тредоемкости усвоения программы для каждого учащегося (сигналы из блока 14): 1 уровень -Формула изобретения 1. Устройство для обучения, содержащее пульт преподавателя, выход которого подключен к входу генераторатактовых импульсов и к входам блокованализа психофизиологических параметров, вторые входы которых соединены с выходом генератора тактовыхимпульсов, а выходы - с входами счетчиков времени первой группы, выходыкоторых подключены к входам группыблока сравнения, выходы которого подключены к входам группы блока индикации, а первый и второй входы - к соответствующим выходам первого вычислителя,. о т л й ч а ю щ е е с я тем, 1249565что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены вторая группа счетчиков времени, ннверторы, блоки выделения временных интервалов, блок оценки и второй вычислитель, входы группы которого подключены к выходам счетчиков времени второй группы, подключенных к входам группы блока оценки, выходы которых подключены к входам второй группы блока индикации, первый вход которого подключен к первому выходу первого вычислителя, а второй вход - к первому выходу второго вычислителя, подключенному к первому входу блока оценки, второй вход которого подключен к второму выходу второго вычислителя, при этом первый выход счетчика правиль,ных ответов подключен к первым входам первого и второго вычислителей и к третьему входу блока индикации, второй выход - к вторым входам первого и второго вычислителей, выход генератора тактовых импульсов подключен к третьим входам первого и второго вычислителей и блока сравнения и к первым входам блоков выления временных интервалов, вторые входы которых соединены с выходами блоков анализа психофизиологических параметров, выходы - к входам инвер - торов, выходы которых подключены к входам счетчиков времени второй группы и к третьим входам блоков анализа психофизиологических параметров, а ,выходы счетчиков времени первой груп пы соединены с входами группы первого вычислителя2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю -щ е е с я тем, что вычислите ли содержат последовательно соединенные группу сумматоров, сумматори регистр сдвига, последовательносоединенные преобразователь кодов,счетчик и элемент И, выход которого 20 подключен к второму входу регистрасдвига, второй выход преобразователякодов подключен к второму входу сумматора и к объединенным первым входамсумматоров группы, вторые входы кото рых являются входамн группы блока,выходы регистра сдвига - выходамиблока, первый вход преобразователякодов - первым входом блока, второйи третий входы преобразователя коЗ 0 дов - вторым и третьим входами блока.249565 Паниннич оставител ехред М.Х ректор Е. Сирохма едактор Н. Яцола аз 4330/ Тираж 455 НИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., д