Адаптивное обучающее устройство

(54) АДАПТИВНОЕ ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к автоматике и вичислительной технике, в частности к обучакецим устройствам, и может быть испоиьзовано в различных учебных заведениях.Известны устройства, которые испопь зуются дпя обучения по адаптивным программам.Устройство дпя выбора программы обучения в обучающей машине, содержит обучащцую машину, блок обработки ответов, вычислительный блок, блок формирования сигнаиов рассогласования, реверсивный коммутатор программы и пересчетную схем 1 . Это устройство содержит сцожиый вычислительный блок, вычиспякщий отношение числа правильных ответов к общему числу ответов, и сложный блок формирования сигналов рассогласования, сравнива- й юшнй вычислительное отношение с заданными критериями и выдающий сигналы рассогласования,2Наиболее бпизким техническим решением является устройство, содержащее бпокввода ответов, связанный с блоком сравнения ответов и блоком памяти, соединенным с бпоком воспроизведения учебнойинформации который подкцючен к блокусравнения ответов, блоку сравнения вени очин ошибок, счетчику ошибок, региструадреса, бпоку сравнения адресов и бпокуопредецения признаков учебной информации,связанному с блоком управления, блокомсравнения величин ошибок, блоком сравнения адресов и бпоком сравнения ответов, подкпюченным к блоку управпениясвязанному со счетчиком ошибок, соеди-.ненным с блоком индикации и бпоком сравнения вепичин ошибок, подключенным кбпоку управпения, подсоединенному к регистру адреса, связанному с блоком памяти и блоком сравнения адресов, выход которого подкпючен к входу блока памйти,и пупы преподаватепя 2,Недостатком этого устройства является неточность оценки знаний учащегося,802 985 4и счетчиком ошибок 7, соединенным сблоком 6 сравнения величин ошибок, подключенным к блоку управления 12, связанному с регистром адреса 9, соединенным с блоком памяти 3 и блоком 10 сравнения адресов, подключенным к блоку памяти 3, а кроме того счетчик контрольныхответов 8 подключен к пульту 13 преподавателя.о Блок 2 сравнения ответов, блок 11определения признаков, блок 6 сравнениявеличин ошибок, блок управления 12,счетчик ошибок 7, счетчик, контрольныхответов 8, регистр адреса 9 и блок сравнения адресов 10 объединены в вычислие тель 14,Ю Блок 1 ввода ответов состоит иэ цифробуквенных кнопок ввода ответов, дешифратора, триггеров запоминания ответов иа реле запуска лентопротяжного механизма,Блок памяти 3 содержит носитель информации на кинопленке с нанесеннымина ней информационными кадрами и кодами управления и реверсивный лентопротяжный механизм,Бпок воспроизведения 4 состоит иэоднотипных фотоэлектрических усилителей,а преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их,зоБцок индикации 5 содержит схему совпадения, ждуший .мультивибратор и индий каторную лампу неправильно".Перед рассмотрением работы устройсте ва необходимо рассмотреть кодировку ки- .нопленки (см, фиг. 2). В предпагаемомустройстве программа имеет четыре типакодов. 15, 16, 17 и 18 с раэпичнымифункциями в управлении работой устройд- ства.е- Коды типа 15 содержат код 19 воз 4 О можного ответа, предназначенный для сравнения с кодом ответа, разряд обяэатецьное сравнение 20, необходимый для безусповного сравнения с кодом ответа, разряд 21 индикации ошибки, спукащий для45 световой индикации ошибки. возникающая из-эа того, что в процессеизучения нового материала и ответов навопросы, содержащиеся в кадрах обратной связи, ошибки, допущенные учащимися, разъясняются по числу допущенныхошибок, при этом материал может повторяться и после достаточно полных разъяснений учащийся усваивает первоначальноне изученный или непонятый им материал,поэтому нельзя по числу ошибок судитьо знаниях учащегося, а кроме того информация не выводится на пульт преподавателя.Педагогической наукой доказано, чтообучающие программы для оценки знанийучащегося должны содержать контрольныкадры, которые располагаются в программе за информационными кадрами, операционными кадрами и кадрами обратной связи, т.е, для целей разъяснения программдолжна содержать кадры обратной связисодержащие вопросы, а для целей контроля в конце программы содержатся контрольные кадры, содержащие аналогичныевопросы, по ответам на которые оценивается усвоение учащимся материапа, В иэвестном устройстве оценка выставляетсяна экране учащегося по сумме ошибок нвопрос обратной связи и контрольные во.просы, что снижает точность обучения,11 елью изобретения является повышение точности устройства и оценки знаниучащихся в процессе обучения,Это достигается тем, что в известноустройство введен счетчик контрольныхответов, соединенный с блоком воспроизведения учебной информации, блоком управпения и пультом преподаватепя.На фиг. 1 приведена блок-схема прелагаемого устройства; на фиг, 2 приведны четыре типа кодов.В предпагаемом адаптивном обучающустройстве (см. фиг. 1) блок 1 вводаветов связан с блоком 2 сравнения отвтов и блоком памяти 3, подключеннымблоку 4 воспроизведения учебной информации, который подсоединен к бцоку 2сравнения ответов, блоку индикации 5,блоку 6 сравнения величин ошибок, счетчику ошибок 7, счетчику 8 контрольных ответов, регистру адреса 9, бцоку 10 сравнения адресов и .блоку 11 определенияпризнаков учебной информации, соединенному с блоком 6 сравнения величин ошибок, блоком 10 сравнения адресов, бцоком управления 12 и блоком 2 сравнения ответов, подкпюченным к блоку управления 12, связанному с блоком индикации 5, счетчиком 8 контропьных ответов В кодах типа 15 разряд 21 кодируется в случае неверного ответа и при необходимости индицировать ошибку учащемуся, поскольку часть ошибок необходимо индицировать лампой "неправильно", а другую часть разъяснять в кадрах с разъяснениями, так как писать в кадре: "Вы ответи-. пи неправильно", а перед этим зажигать лампу "неправильно непедагогично. Разряд 22 кодируется для задания внутренней обратной связи, т.е, при неверных ответах, которые в дапьнейшем бу5 1 О 15 о 25 учащегося непонятные ему разделы и разьяснить их ему, Разряд 23 кодируется при неверных ответах на контрольные вопросы,а сигнал от этого разряда поступает всчетчик контрольных ответов (названныйпо аналогии с контрольными кадрами), состояние которого выводится на пульт 13 преподавателя для создания внешней обрат 30 35 Блок управления 12 по сигналу из 40 блока 2 цроиэводит запоминание наличиясравнения кода ответа и кода возможного ответа и выдает кратковременный сигнал и блоки 5, 7 и 8.По этому сигналу и при наличии зако цированного разряда 21 блок 5 индицирует ошибку учащемуся, а счетчики 7 и 8прибавляют единицу в случае эакодированых соответственно разрядах 22 и 23.После запоминания сигнала сравнения 5 О кода возможного ответа с кодом ответаблоком 12 вычислитель 14 в дальнейщемреагирует только на коды типа 16. Присчитывании кода типа 16, блок 11 определения признаков подает разрешакщий 55сигнал в блок 6 сравнения величин ошибок по которому код возможного числаошибок, поступакнций иэ блока воспроизведения 4 в блок 6, сравнивается с кодом числа ошибок, поступающим из счет 5дут разъясняться. Сигнал от этого разряда необходим для занесения единицы в счетчик обратной связи, по состоянию которого будут осуществляться разъяснения плохо усвоенных тем и разделов разъяс нения, составляющие суть внутренней обратной связи - связи от учащегося к обучающему устройству.Разряд 23 служит для создания внешней обратной связи от учащегося к преподавателю. В конце изученных тем и разделов программы содержатся контрольные кадры, по результатам ответов на кото-рые преподаватель оценивает и качество усвоения материала учащимися, и качест во программ, В случае плохого усвоения материала преподаватель может узнать у ной связи.Коды типа 15 содержат также отличительный признак 24, предназначенный для опознавания типа кода вычислителем 14 (2-й снизу разряд темный, а 1-й снизу разряд светлый).Коды типа 16 содержат код 25 возможного числа ошибок, предназначенный для сравнения с кодом числа ошибок, хра няшимся в счетчике 7, и выдачи следующего кадра, зависящего от числа допущенных ошибок, разряд "обязательное сравненение 26, необходимый для беэусловно го сравнения с кодом числа ошибок и от личительный признак 27 (2-й снизу раз ряд светлый, а 1-й снизу разряд темный).Коды типа 17 содержат адрес следующего кадра 28 и отличительный признак 29 (2-й и 1-й разряды снизу темные).Коды типа 18 содержат код кадра 30 и отличительный признак 31 (1 и 2-й разряды снизу светлые),Предлагаемое адаптивное обучающее устройство работает следующим образом (см. фиг. 1). После ввода учащимся ответа блок 11 ввода ответов подает код ответа в вычислитель 14 и подает сигнал запуска лентопротяжного механизма в блок памяти 3, Во время движения инопленки управляющие коду проходят мимо фотодатчиков блока 4 воспроизведения, считываются, усиливаются и подаются в вычислитель 14, который на основе кода ответа, кодов, считываемых с кино 802988 6 пленки, и количества ошибок, зафиксированных счетчиком 7, осуществляет поиск нужного кадра. Код ответа поступает в блок 2 сравнения ответов. В этот блок поступают сигналы иэ разрядов блока воспроизведения 4 с фотоэлектрических усилителей, считывающих коды возможных ответов и разряд обязательное сравнение, а из блока 11 определения признаков поступают сигналы о считывании кодов типа 15.В исходном состоянии вычислитель 14 реагирует только на коды типа 15. При сравнении кода ответа с кодом возможного ответа и при наличии сигнала из блока 11 блок 2 выдает сигнал сравнения в блок управления 12,Если ни.один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнился с кодом ответа (учащийся ответил непре дусмотренным образом), то придет код типа. 15, стоящий последним среди кодов типа 15, в котором содержится разряд обязательное сравнение", и при считывании такого кода блока 2 выдает сигнал сравнения .в блок управления 12.В блок 11 определения признаков поступают сигналы иэ разрядов блока воспроизведении 4, занятых отличительными признаками, а из блока 11 поступают разрешающие сигналы о наличии типа кода:в блок 2 сравнения ответов, если считываемый код является кодом типа 15 вблок 6 сравнения велйчин ошибок если считываемый код относится к коду типа16; в блок управления 12, если код относится к типу 17 и в блок сравнения адресов ХО, если это код типа 18.7 80 чике ошибок 7 в блок бПри порязрядном сравнении этих кодов или при поступдении сигнала "обязательное сравнение блок 6 подает сигнад сравнения кода возможного числа ошибок в бдок управления 12,Бдок 12 производит запоминание наличия сравнения и в дальнейшем вычиспитедь 14 реагирует только на коды типа 17, Первый пришедший код типа 17 вызывает появление сигнала из блока 11 в блок 12, который затем вырабатывает разрешающий сигнал на запись адреса следующего кадра в регистр адреса 9, По атому сигнаду адрес сдедующего кадра, содержащий в коде типа 17 и поступающий иэ блока 4 в бдок 9, записывается в регистр адреса И и запоминается на время поиска следующего кадра. Выдачу разрешающего сигна ла блок 12 запоминает и повторных сигнадов не выдает, в вычислитедь 14 в дальнейшем реагирует только на коды типа 18. Адрес спедующего кадра содержит один разряд, управляющий ивправпением движения кинопденки. Если нужный кадр находится в стороне, противоположной первоначальному движению, то блок 9 подает сигнал реверс" в блок 3.Блок 10 сравнения адресов производит поразрядное сравнение адреса следующего кадра, приходящего из регистра адреса 9 и кода кадра, приходящего из бдокв вос произведения 4, при наличии разрешающего сигнала из блока 11 опредедения признаков (о нвпичии кода типа 16). При поразрядном сравнении бдоком 8 выдается сигнад на остановку пентопротяжного механизма в блок памяти 3.П рименеиие предлагаемого устройства позволяет повысить точность обучения и оценки знаний учащихся, Обучение,с помощью превлак вемого устройства будет проводиться в строгом соответствии с педагогически обоснованной теорией обучения 2 988 8Знания учащегося будут оцениватьсятолько по результатам ответов нв вопросы контрольных кадров, а адаптивное обучение в предлагаемом устройстве ведется по результатам ответов на вопросыкадров обратной связи. формула изобретения0 Адаптивное обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, подкпюченный к блоку сравнения ответов и блокупамяти, соединенному с регистром адреса,бдоком сравнения адресов и блоком воспроизведения учебной информации, которыйподключен к бпоку индикации бдокам срав-.нения адресов, ответов и величин ошибок,регистру адреса, блоку определении признаков учебной информации и счетчикуошибок, который соединен с блоком управления и бдоком сравнения величин ошибок, подключенным к бдоку управдения иблоку опредедения признаков учебной ин 5 формации, соединенному с блоком сравнения ответов, блоком управления и блокомсравнения адресов, который подключен крегистру адреса, соединенному с бпокомуправпения, подкдюченным к блоку сравнения ответов и блоку индикации, и пультпреподавателя, о т д и ч а ю ш е е с ятем, что, с целью повышения точностиустройства, оно содержит счетчик контропьных ответов, соединенный с блоком воспроизведения учебной информации, блоком35 управпения и пупьтом преподавателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР% 193179, кл. б 09 В 7/00, 1965. 2. Авторское свидетельство СССР позаявке М 2429379/18-24,кд. 6 09 В 7/02, 1976 (прототип).802 985 Фиг. 7Й Я Ре Фи Составитель А дактор Е, Гончар Техред АБабинректор Е. Роа За 495сударетвенногоизобретенийи ва, Ж, Рау Подписноекомитета ССоткрытийшская наб.