Адаптивное обучающее устройство

ОЛ ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ т.оюз СоеетсиихСоциалистическихРеспублитт(51) М. Кл. С 09 В 7 рисоедннением заявки-3) Приоритет -Мудауствевй вмСССРаа аалам зебретвотрмтй летень26 (53 а но 15.07.80. УДК 681 3 71 (088.8) пу Дата о икования описания 25.0 72) Авто изобре С, Великанов, А Маляров, В. А. Дегтярев, А. С, Ф А, В. Алимниев чкин йбышевскнй политехнический инстн /(54) АДАПТИВН УЧ УСТРОЙСТВО ство Настоящее изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в различных учебных заведениях,Известно адаптивное обучающее устройпо авт. св.640354, содержащее блок ввода ответов, связанный с блоком сравнения ответов н блоком памяти, соединенным с блоком воспроизведения, который подключен к блоку сравнения ответов, блоку сравнения величин ошибок; счетчику ошибок регистру адреса, блоку срав- т 0 пения адресов и блоку определения признаков, связанному с блоком управления, блоком сравнения величин ошибок, блоком срав нения адресов и блоком сравнения ответов, подключенным и блоку управления, связанному со счетчиком ошибок, соединенным с блоком индикации и блокоМ сравнения величин ошибок, подключенным к блоку управления, подсоединенному к регистру адреса, связанному с блоком памяти и блоком сравнеНия адресов, подключенным к блоку памяти 11).В этом устройстве оценка высвечивается на экране по заданному произвольному кри 2терню, Этот критерий содержится в кодахвозможного числа ошибок кинопленки, покоторым ищется нужный кадр с оценкойОценка иа пульт преподавателя не выводи 1ся. Для фиксации оценок преподаватель дол.жен обходить обучающие устройства, теряяпри этом рабочее время.Этот недостаток объясняется отсутствием блока, позволяющего нндицяровать оценку учащегося по автоматически задаваемому произвольному критерию,Целью настоящего изобретения являетсяповышение точности устройства за счет индикации оценки званий учащегося по автоматически задаваемому критерию,Указанная цель достигается тем, что визвестное устройство 11 введен регистроценки по произвольному,критерию, соединенный с выходом блока воспроизведенияучебной ийформацин,третьим выходом блока управления и входом блока индикации.На фиг. 1 прнведейа блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - приведены четыре типа кодов со схематическнм изображением блока воспроизведенитВ предлагаемом устройстве блок 1 ввода ответов связан с блоком 2 сравненияогветов и блоком 3 памяти, соединенным с блоком 4 воспроизведения, который подключен к блоку 2 сравнения ответов, блоку 5 сравнения величин ошибок, счетчику 6 ошибок, регистру 7 адреса, блоку 8 сравнения адресов, регистру 9 оценки по произвольному критерию и блоку 10 определения признаков, связанному с блоком 11 управлейия, блоком 5 сравнения ошибок, блоком 8 сравнения адресов и блоком 2 сравнених ответов, подключенным к блоку 11 управ ления, связанному с регистром 9 оценкх по произвольному критерию и счетчиком 6 ошибок, соединенным с индикатором 12 учащихся и блоком 5 сравнения ошибок, подключенным к блоку 11 управления, под соединенному к регистру 7 адреса, связан ному с блоком 3 памяти и блоком 8 сравнения адресов, подключенному к блоку 3 памяти, а кроме того регистр 9 оценки по Я еб 1 й произвольному критерию связан с блоком 13,индикации, включающим индикаторы пре- иподавателя 14 и учащихся 12.Блок 1 ввода ответов состоит из цифробуквенных кнопок ввода ответов, дешифратора, триггеров запоминания ответов и релезапуска леню-протяжного механизма (начертеже не показаны).Блок памяти 3 содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными наней информационными кадрами и кодамиуправления и реверсивный лентопротяжныймеханизм (на чертеже не показаны). звБлок 4 воспроизведения состоит из однотипных фотоэлектрических усилителей,преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их,Индикатор 12 содержит ждущий мультивибратор и индикаторную лампу непра- эфвильно (на чертеже не показаны).Индикатор 14 преподавателя содержитиндикаторные лампы оценки и дешифратороценки (иа чертеже не показаны),Перед рассмотрением работы устрой вства необходимо рассмотреть кодировку кинопленки (фиг. 2).В предлагаемом устройстве програ 1 маимеет четыре типа кодов 15; 16, 17, 18с различными функциями в управлении работой устройства.9Коды типа 15 содержат код 0 возможного ответИ, предназначенный для сравнения с кодом ответа, разряд 20 обязательное сравнение, необходимый для безусловного сравнения с кодом ответа, разряд 21неправильно, предназначенный для занесения одного штрафного балла в счетчик 6ошибок и отличительный признак 22, слу.жащий для опознавания кодов типа 15 вычислителем, Отличительный признак 22 содержит такую комбинацию кодов в своих цразрядах, которая является запретной длякодов других типов, например, третий сиизу разряд светлый и второй снизу разрядтемный. Коды типа 16 содержат код 23 возможного числа ошибок, служащий длясравне-.ния с кодом числа ошибок, хранящимсяв счетчике 6 ошибок разряд 24 обязательное сравение, предназначенный для безусловного сравнения с кодом числа ошибок,разряд 25 выставления оценки, предназначенный для управления выставлением оценки, код оценки, .содержащий разряды 26и 27 (например, комбинация из 26-го и 27-готемных разрядов соответствует оценкеотлично, из 26-го светлого и 27-го темного -хорошо и т. д,), и отличительный признак28, предназначенный для опознавания типакода вычислителем (третий снизу разрядтемный, а второй снизу разряд светлый),Коды типа 17 содержат адрес следующего кадра 29, по которому нужно искатьследующий кадр, и отличительный признак30, предназначенный для опознавания типакода вычислителем второй и третий снизуразряды темные) .Коды типа 18 содержат код 3 кадра,являющийся двоичным номером кадра ипредназначенный для сравнения с адресомследующего кадра, и отличительный признак 32 (второй и третий разряды снизусветлые) .В кодах всех типов существует один служебный разряд - маркер 33, предназначенный для формирования разрешающегосигнала и считывание всего кода и необходимый для того, чтобы информация иесчитывалась с кадров во время движениякинопленки. Маркер должен располагатьсяниже (или выше) уровня кадров, а сигнал с выхода маркерного фотоэлектрического усилителя 34 подается на остальныефотоэлектрические усилители 35 - 42 в качестве разрешающегоНа фиг, 2 дано также схематическоеизображение блока 4 воспроизведения с фотоэлектрическими усилителями 34 - 42. Блоки 2, 5, 6, 7, 8; 9, 10, 11 объединеныв вычислитель 43,Предлагаемое адаптивное обучающее устройство работает следующим образом,После ввода учащимся ответа блок 1ввода ответов подает код ответа в блок 2и сигнал запуска ленто-протяжного механизма в блок 3 памяти, Во время движениякинепленки управляющие коды проходят мимо фотодатчиков блока 4 воспроизведениясчитываются, усиливаются и подаются в вычислитель 43, который на основе кода ответов н кодов, считываемых с кинопленки,осуществляет поиск нужного кадра. Коды считываются последовательно во время движения кинопленки. Код ответа поступает в блок 2 сравнения ответов. В этот блок поступают также сигналы из разрядов блока 4 воспроизведения с фотоэлектрических усилителей 35 - 37, считывающих. коды возможных ответов, и разряд обязательноесравнение, а из блока О определения признаков поступают сигналы о считываниикодов типа )5,В исходном состоянии вычислитель 43реагирует только на коды типа )5, Прнпоразрядном сравнении кода ответа с кодом возможного ответа н прн наличии сигнала нз блока )О блок 2 выдаст сигнал5сравнении в блок И управления. Если ннодин нз предусмотренных кодов возможныхответов не сравнился с кодом ответа (учащийся ответил непредусмотренным образом),то придет код типа )5, стоящий последнимсреди кодов типа 15, в котором содержитсяразряд обязательное сравнение, н прн считывании такого кода блок 2 выдаст сигнал "сравнения в блок 1 управления.В блок 10 определения признаков по.ступают сигналы нэ разрядов блока 4 вос фпроизведения, занятых отличительными признаками, а нз блока )О поступают разрешающие сигналы о наличии типа кода в блок 2сравнения ответов, если считываемый кодявляется кодом типа 15, в блок 5 сравнения ошибок, если считываемый код относится к типу 16, в блок 11 управления,если код относится к типу 17 н в блок 8сравнения адресов, если это код типа 18.Блок 11 управления по сигналу нэ блока 2 производит запоминание наличия срав- инення кода ответа н кода возможного ответа н выдает кратковременный сигнал на запись ошибки в счетчик 6 ошибок, н еслив сравниваемом коде типа 15 закодированразряд неправнльно, который нз блока 4подается в счетчик 6 ошибок, то нрн совпадении двух сигналов блок 6 регнстрнрует ошибку. Одновременно блок 6 подаеткратковременный сигнал в индикатор )2,-который увеличивает длительность сигналан ннднцнрует ошибку учащемуся.35После запоминания сигнала сравнениякода возможного ответа с кодом ответа блоком 11, вычислитель 43 в дальнейшем реагирует только на коды типа 16. Прн считывании кода типа, )6, блок 10 определенияпризнаков подает разрешающий сигнал в ффблок 5 сравнения ошибок, по которому кодвозможного числа ошибок, поступающий нзблока 4 воспроизведения в блок Ь, сравнивается с кодом числа ошибок, поступающим нз счетчика 6 ошнбок в блок 5. Прнпоразрядном сравнении этих кодов блок 5подает сигнал сравнения кода возможногочисла ошибок в блок )1 управления, Дляуменьшения количества кодов типа )6 в этихкодах;предусмотрен разряд обязательное.сравнеНие н, если ведутся ветвления по юечислу Ошибок (напрнмер врн отсутствии ошибок должна выдаваться программа повышенной трудности, прн одной или двух ошибках должна выдаваться программа среднетрудности, н прн трех н большем чноношибок должна выдаваться самая легка)программа), то для того, чтобы не перечнслять все возможные числа ошибок для са мой легкой программы, последним в подгруппе кодов, относящихся к сравненному коду возможного ответа; становится код типа )6 с разрядом 24 обязательное сравнение (он заменит группу кодов типа 6 с тремя н большим числом ошибок).В случае, если не произошло сравнение кода возможного числа ошибок для программ повышенной трудности, придет код типа 16 с разрядом обязательное сравнение, блок 4 подаст сигнал Обязательное сравнение в блок 5, н блок 5 сравнения ошибок выдаст сигнал сравнения в блок 11 управления.Блок 11 производит запоминание наличия сравнения, н в дальнейшем вычислитель 43 реагирует только на коды типа 17. Первый пришедший код типа )7 вызывает появление сигнала нэ блока )О в блок 11, а блок 11 вырабатывает разрешающий сигнал на запись адреса следующего кадра в регистр 7 адреса, Адрес следующего кадра, содержащийся в коде типа 17 н поступающий нз блока 4 в блок 7, записывается в регистр 7 адреса н запоминается на время поиска следующего кадра. Выдачу разрешающего сигнала блок )1 запоминает н повторных сигналов не выдает, а вычислитель 43 в дальнейшем реагирует только на коды типа 18. Адрес следующего кадра содержит разряд направления движения реверс, н если нужный кадр находится в стороне, противоположной первоначальному направлению движения кинопленки, то регистр 7 адреса подаст сигнал реверс в блок 3 памяти, по которому направление движения кинопленки изменится на противоположное.Блок 8 сравнения адресов производит поразрядное сравнение адреса следующего кадра, приходящего нз регистра 7 адреса, н кода кадра, приходящего нз блока 4 воспроизведения прн наличии разрешающего сигнала нз .блока 10 определения признаков (о наличии кода типа )8,). Прн поразрядном сравнении блоком 8 выдается снгнал на останов ленто-протяжного механизма в блок 3 памяти,Если программа закончена, то после сравнения кода возможного числа ошибок с, кодом числа ошибок будет производиться поиск кадра, в котором учащемуся будет выставлена оценка в зависимости от полученных нй ошибок по определенному, характерному только для этой программы критерию оценки знаний учащегося.Для того, чтобы оценка высвечивалась на индикатор 14 преподавателя с определенным критерием оценки знаний учащегося, характерным для данной программы, разряды 26 - 27 содержат код оценки. Код оценки ставятся в зависимости от количества полученных учащимся ошибок в данной программе. Этот код оценки записывается на регистр 9 после сравнения кода возмож- ного числа ошибок с кодом числа ошибок748493 формула изобретения Йпо разрешающему сигналу из блока 11 уп.равления,В дальнейшем код ошибки поступает виндикатор 14. В регистр 9 также записы-.вается разряд 25. Если разряд 25 кодатипа 16 содержит темное поле, то он запретит выставление оценки после каждогосравнения кода возможного числа ошибокс кодом числа ошибок. Если разряд 25содержит светлое поле, то по разрешающему сигналу код ошибки 26 - 27 дешифрируется в индикаторе 14 преподавателя и пре подавателю высвечивается оценка, фПрименение данного устройства позволит индицировать оценку знаний учащихся"иа пульте"преподавателя по автоматическизадаваемому произвольному критерию, чтонозволнт . экономить время преподавателя мпри.регистрации оценок знаний учащихсяКроме того, произвольно задаваемый критерий выставления оценки, индивидуальныйдля каждой программы не ориентирует преподавателя на конкретный критерий выставления оценки, тем самым не ограничиваетпреподавателя в выборе количества задавае-"мых попросов,Для получения достоверной оценки о знании учащегося необходимо задание некоторого оптимального числа вопросов, кото, рое при ограниченном числе критериев неможет быть задано, то есть оно может бытьили увеличено, нли уменьшено до ближай 8щего критерия. При этом соответственно увеличивается время контроля знайий или или уменьшается, точность выставления оцен ки, Исследования на машине К - .54 пока. али, что уменьшение количества вопросов приводит к уменьшению точности оценки м среднем иа 0,4 балла, а увеличение количества вопросов приводит к увеличению времени контроля в среднем на 15 минут.Автоматическая смена критериев кроме указанных преимуществ повышает надежность выставления оценки за счет применения бесконтатных элементов н исключения ошибок обслуживающего персонала при ручной смене критериев, а также сокращает время обслуживания устройства. Адаптивное обучающее устройство поавт, св,640354, отличающееся тем, что,с целью повышения точности устройства, оносодержит регис 1 р оценки по произвольйомукритерию, соединенный с выходом блокавоспроизведения учебной информации,третьим выходом блока управления и входомблока индикации.Источники информации,принятые во внимание при эКспертизе1. Авторское свидетельство СССР640354, кл, б 09 В 7/02, 1976 (прототип),