Обучающее устройство

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 211277 (21) 2558016/18-24 (5)М. КЛ. 6 09 В 7/02 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретеиий я открытийна Трудового Красногом, В.В. Куйбышева и 54) ОБУ Е УСТРОЙ По основному авт. св. Р 723646 известно обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, связанный с блоком сравнения ответов и блоком памяти, соединенным с блоком воспроизведения, который подключен к блоку регистрации, к блоку сравнения ответов, регистру адреса, блоку сравнения адресов и блоку определения .признаков, связанному с блоком управления, блоком сравнения адресов и блоком сравнения ответов, подключенным к блоку управления,. связанному со счетчиком ошибок, соединенным с индикаторным устройством и блоком сравнения ошибок, подключенным к блоку управления, соединенному с блоком регистрации и регистром адреса, связанным с блоком памяти и блоком сравнения адресов, выход которого подключен ко входу блока памяти 1 .Недостатком данного устройства является невысокая степень адаптации, вследствие чего невозможна реалиэаия ветвлений в зависимости от врееЦ Изобретение относится к автоматизации учебного процесса и может быть использовано в различных учебных заведениях. мени. Механическое объединение устройства, осуществляющего адаптациюпо Ошибкам, с устройством, осуществляющим адаптацию по времени, приводит к необходимости расположения на кинопленке большого количества кодов управления, аименно: за каждым кодом возможного 10 числа ошибок должны стоять несколькокодов возможного времени и кодов слдующего кадра, что приводит к увели"чению трудоемкости программирования,увеличению трудоемкости изготовленияадаптивных программ и неэкономичномурасходу кинопленки.Это объясняется отсутствием блокови связей, позволяющих оценивать интенсивность процесса обучения, т.е.оценивать процесс обучения с точки 20 зрения получения наибольшего количества информации учащимся при наи-меньших затратах времени и наименьшем количестве ошибок.Цель изобретения - расширение 25 дидактических воэможностей и повышения точности устройства.Укаэанная цель достигается тем,что в устройство введены блок оценкибыстродействия учебного процесса, З 0,блок сравнения кодов интенсивностиобучения и генератор, соединенныйс блоком оценки быстродействия учебного процесса, подключенным к блокувоспроизведения учебной информации,блоку управления и блоку сравнениякодов интенсивности обучения, который соединен с блоком воспроизведеиия учебной информации, блоком определения признаков и блоком управле 1 иия.На фиг. 1 приведена блок-схемапредлагаемого устройства, на фиг.2четыре типа кодов кинопленки со схематическим изображением блока воспроизведения, на фиг.3 - пример, поясняющий дидактические принципы работыустройства15По оси абсцисс отложены возможные ошибки учащегося,по оси ординатвремя обучения,Линии И, И, И 3 на графике определяют интенсивность процесса обуче- эОния.Знания учащегося, допустившего 01ошибок за время обучения Т,эквивалентны знаниями учащегося, допустившего 02 ошибок за время Т, так какоценка, получаемая учащимся, зависитне только от количества допущенныхошибок, но и от времени обучения.Преподаватель например, при выставлении оценки учитывает не только качество решения задачи, но и время 30ее решения. Поэтому можно заключить,что прямая И характеризует одинаковые знания учащихся и может служитьобобщенной характеристикой индивидуальных особенностей и знаний учащихся. Аналогично линии И 2 и И 3 характеризуют соответственно меньшийуровень знаний и индивидуальных особенностей учащихся, Таким образом,линии уровней интенсивности могут 40являться обобщенными критериями дляпроцесса адаптации при обучении иконтроле знанийЭто дает основание использоватьпоказания обобщенного счетчика ошибок и времени чля определения интенсивности процесса обучения,Форма и наклон линий интенсивностидолжна задаваться преподанателем с учетом дидактических особенностей предмета и трудности изложения материала на фиг. 3 линии И, И, Идляпростоты изображены прямыми).В предлагаемом адаптивном обучающем устройстве (фиг. 1) блок 1 нвода ответов связан с блоком 2 сравнения ответов и блоком 3 памяти, соединенным с блоком 4 воспроизведенияучебной информации, который подключенк блоку 2 сравнения ответов, блоку5 оценки быстродействия учебного процесса, блоку б сравнения кодов интенсивности обучения б, регистру 7 адреса, блоку 8 сравнения адресов, блоку 9 регистрации, блоку 10 определе.ния признаков, соединеннрму с блоком 65 11 упранления, блоком б сравнения кодов интенсивности обучения, блоком 8 сравнения адресов и блоком 2 сравнения ответов, подключенным к блоку 11 управления, соединенному с блоком 9 регистрации, блоком 5 оценки быстродействия учебного процесса и с регистром адреса 7, подключенным к блокам памяти 3, сравнения адресов 8, соединенному с блоком 3 памяти, кроме того, ко входу блока 5 оценки быстродействия учебного процесса подключен генератор (временных импульсон ) 12, а выход блока 5 соединен с блоком б сравнения кодов интенсивности обучения, выход которого подключен к блоку 11 управления.Блоки 2 сравнения ответов, оценки 5, сравнения кодов интенсинности обучения б, регистр 7 адреса, блоки срав- нения адресов 8, определения признаков 10, управления 11, генератор 12 временных импульсов объединены в вычислитель 13.Блок 1 ввода отэетон состоит иэ цифро-буквенных кнопок ввода ответов, дешифратора, триггеров запоминания ответов и реле запуска лентопротяжного механизма (не показаны) .Блок 3 памяти содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на нее информационными кадрами и кодами управления и ренерсивный лентопротяжный механизм (не показаны).Блок 4 воспроизведения состоит из однотинных фотоэлектрических усилителей, преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их (фиг. 2).Блок 9 регистрации содержит счетчик ошибок со схемой совпадения на счетном входе, ждущий мультинибратор, дешифратор и индикаторную лампу оценок (не показаны) .Блок 5 оценки быстродействия учеб-. ного процесса ныполнен в виде счетчиков, регистрирующего как ошибки,так и временные импульсы.В предлагаемом устройстве программа имеет четыре типа кодов 14-17 кинопленки с различными функциями в управлении работой устройства (фиг.2),Кодл типа 14 содержат код 18 возможного ответа, предназначенный для сравнения с кодом ответа, разряд 19 "Объязательное сравнение", необходимый для безусловного сравнения с кодом ответа, разряд 20 "Неправильно предназначенный для занесения одного штрафного блока в блок 9 регистрации, и отличительный признак 21, служащий для опознавания кодов типа 14 нычислителем 13. Отличительный признак 21 содержит такую комбинацию кодов в своих разрядах, которая является запретной для кодов других типов, например, 3-й снизу разряд светлый, а 2-й снизу разряд - темный.Коды типа 15. содержат код 22 возможной интенсивности обучения, служащий для сравнения с кодом интенсивности обучения, хранящимся в блоке 5 оценки, разряд 23 "Объязательное сравнение", предназначенный для безусловного сравнения с кодом интенсивности обучения, и отличительный признак 24, предназначенный для опоз- . навания типа кода вычислителем 13 (3-й снизу разряд темный, 2-й снизу разряд светлый).Коды типа 16 содержат адрес следующего кадра 25, по которому нужно "искать" следующий кадр и отличительный признак 26, предназначенный для опознавания типа кода вычислителем 13 (2-и и 3-й снизу разряды темные).Коды типа 17 содержат код 27 кадра, являющийся двоичным номером кадра и предназначенный для сравнения с адресом следующего кадра и отличительный признак 28 (2-и и 3-й снизу разряды светлые).В кодах всех типов существует один служебный разряд "Маркер" 29,преднаэ наченный для Формирования разрешающего сигнала на считывание всего кода и необходимый для того, чтобы информация не считывалась с кадров во время движения кинопленки. Сигнал с вы хода "Маркерного" фотоэлектрического усилителя 30 подается на остальные фотоэлектрические усилители 31- 36 в качестве разрешакщего. В работе вычислителя 13 он не принимает учас тия.Коды управления на кинопленке-программе расположены группами и чередуются по типам в определенной закономерности.40Предлагаемое устройство работает следующим образом (фиг. 1).После ввода ответа учащимся блок ввода ответов 1 подает код ответа в вычислитель 13 и подает сигнал за- пуска лентопротяжного механизма в 45 блок 3 памяти. Во время движения кинопленки управляющие коды проходят мимо фотодатчиков блока 4 воспроизведения, считываются, усиливаются и подаются в вычислитель 13, который 50 ца основе кода ответа и 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 сигналы из разрядов блока 4 воспроизведения с фотоэлектрических усилителей, считывающих коды возможных ответов и разряд "Объяэательное сравнение , а из блока 10й . 60 определения признаков поступают сигналы считывания кодов типа 14.В исходном состоянии вычислитель 13 реагирует только на коды типа 14. При сравнении кода ответа с кодом 65 возможного ответа и при наличии сигнала иэ блока 10, блок 2 выдает сигнал сравнения в блок 11 управления.Если ни один иэ предусмотренныхкодов возможных ответов не сравнилсяс кодом ответа (учащийся ответил непредусмотренным образом), то придет код типа 14, стоящий последним среди кодов типа 14, в котором содержит 31 ся разряд "0 бъязательное сравнение и при считывании такого кода блок 2 выдает сигнал сравнения в блок 11 управления.В блок 10 определения признаков поступают сигналы из разрядов блок 4 воспроизведения, занятых отличительными признаками, а из блока 10 поступают разрешающие сигналы о наличии типа кода в блок 2 сравнения ответов,. если считываемый код является кодом типа 14, в блок 6 сравнения кодов интенсивности обучения, если считываемый код относится к типу 15, в блок 11 управления, если код относится к типу 16, и в блок 8 сравнения адресов, если это код типа 17.Блок 11 управления по сигналу иэ блока 2 производит запоминание наличия сравнения кода ответа и кода возможного ответа, и вццает кратковременный сигнал на запись оши 5 ки в блок регистрации 9 и запись ошибки в блок 5 оценки и, если в сравниваемом коде типа 14 закодирован разряд "Неправильно", который из блока 4 подается в блок 9 регистрации и в блок 5 оценки. то при совпадении двух сигналов блок 9 регистирует ошибку, а содержимое блока 5 оценки увеличивается на единицу.Из генератора 12 временных импульсов на вход блока 5 оценки поступают временные импульсы с необходимой частотой.После запоминания сигнала сравнения кода воз.ожного ответа с кодом ответа блоком 11 вычислитель 13 в дальнейшем реагирует только на коды типа 15. При считывании кода типа 15 иэ блока 10 определения признаков попадает разрешающий сигнал в блок б сравнения кодов интенсивности обучения, по которому код возможной интенсивности обучения,поступающийиэ блока 4 воспроизведения в блок б,сравнивается с кодом интенсивности обучения, пос тупающим иэ блока 5 оценки в блок б. При поразрядном сравнении этих кодов блок 6 выдает сигнал сравнения в блок 11 управления.Для уменьшения количества кодов типа 15 в этих кодах предусмотрены разряд "Объяэательное сравнение" и, если ведутся ветвления по интенсивности обучения (например, при интен" сивности обучения И, должна выдаваться программа повышенной трудности, при интенсивности обучения И долж 822230на выдаваться программа средней трудности и при интенсивности обучения И должна выдаваться самая легкая программа), то для того, чтобы не перечислять все возможные уровни интенсивности обучения с уровнями интенсивности более И(т.е. И, И 2) последним в подгруппе кодов, относящихся к сравнению коду возможного ответа, ставится код типа 15 с "Объязательным сравнением" (он заменит группу кодов типа 15 с интенсивностью 1 О обучения более И,. т.е, .И(, И 2).Блок 11 производит запоминание наличия сравнения, и в дальнейшем вычислитель 13 реагирует только на коды типа 16,. Первый пришедший код типа 15 16 обуславливает появление сигнала иэ блока 10 в блок 11, и блок 11 вырабатывает разрешающий сигнал на запись адреса следующего кадра в регистр 7 адреса. Адрес следующего кад ра, содержащийся в коде типа 16 и поступающий из блока 4 в блок 6 записывается в регистре 7 адреса и запоминается на время поиска следующего кадра. Выдачу разрешающего сигна ла блок 11 запоминает и повторных сигналов не выдает, а вычислитель 13 в дальнейшем реагирует только на коды типа 17.Адрес следующего кадра содержит разряд направления движения "Реверс", и 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 адресаследующего кадра,приходящего из ре Огистра 7 адреса и кода кадра, приходящего иэ блока 4 воспроизведения,при наличии разрешающего сигнала .изблока 10 определения признаков (оналичии кода типа 17). При поразрядном сравнении блоком 8 выдается сигнал на остановку лентопротяжного механизма в блок 3 памяти.Применение данного, устройства позволяет испольэовать в учебном процессе адаптивные обучающие программы, учитывающие количество. допущенных учащимся ошибок и время обучения одновременно, причем существенно сокращается время программирования и уменьшается расход кинопленки.Логические возможности устройства требуют от преподавателя при разработке программ ведение учета как количества ошибок, допущенных учащимся, так и времени обучения, что исключает возможность односторонней разработки программ с учетом лишь одного иэ параметров. Кроме того, ведение учета интенсивности обучения гораздо легче, чем раздельный учет времени и ошибок, так как для каждой учебной дисциплины целесообразна разработка критериев интенсивности обучения, которые для каждой дисциплины являются величинами постоянными. Время программирования в изготовление программы сокращается на 10, а расход кинопленки - на 5.формула изобретенияОбучающее устройство по авт.св. Р 723646, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических воэможностей и повышения точности устройства, оно содержит блок оценки быстродействия учебного процесса, блок сравнения кодов интенсивности обучения и генератор, соединенный с блоком оценки быстродействия учебного процесса, подключенным к блоку воспроизведения учебной информации, блоку управления и блоку сравнения кодов интенсивности обучения, который соединен; с блоком воспроизведения учебной информации,блоком определения признаков и блоком управления.Источники информации,принятые во внимание.при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР9 723646, кл . О 09 В 7/02, 27.10.75822230 вниип Тираж ИЛИ .Уж Зака484 П 861/77исное. Патент .Проек