Автоматизированный класс для обу-чения и контроля знаний учащихся

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических республик)2759959/18-2 6 0 оединением заявки иоритет осударственный комит СССР. ио делам изобретений и открытийЗ) ПрОпубли Дата оп оеано 23,06,81. Бюллетень Й 9(54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КЛАСС ДЛ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ ОБУЧЕНИЯ возможностиоперативной коррекции информации,Известны также авные классы, содержащимагнитофона (барабаноцым слоем) с программна.ленту (барабан) коны программы обученияформация), контроля пуправления 21.Однако известные автоматизированные классы обладают большой стоимостью пультов обучаемых (каждый пульт, кроме магнитофона, должен содержать специализированный блок управления им); малыми дидактическими возможностями из-за ограниченного объема учебной информации, размещаемой на носителе информации, что существенно снижает качество этих обучающих и контролирующих систем; значительными габаритами пультов обучаемых; сложностью эксплуатационногообслуживания иэ"эа большого количест.ва магнитофонных устройств.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автоматизированный класс, обеспечивающий повышение степени индивидуализации обучения учащихся и состоящий из Изобретение относится техничес ким средствам обучения и жет быть использовано при органиэации учебного процесса с элементами программированного обучения, в частности в тивных обучающих системах, постро ных на базе ЭВМ.Известны автоматизированные классы, содержащие логический блок, блок управления и сигнализации. Программа обучения при этом представляется диапроекторами и проекторами с петлей пленки, Эти классы обладают достаточно высоким уровнем автоматизации и обеспечивают возможность выбора и предъявления учащемуся очередной дозы учебной информации по мере усвоения учебной. программы 11.Недостатками известных классов являются: большая стоимость систеьы. 20 группового обучения.эа счет того, что каждое рабочее место обучаемого оборудуется индивидуальными сложными в изготовлении, дорогими и низкими по надежности специализированными кино-диапроекционными блоками чительные габариты и высокий шума при работе этих блоков; срок службы носителя учебной ции (фото-кинопленки); отсутс к томатизироване модификацию в с ферромагнитным управлением,торого записа(учебная инодсказок и адапеи 2 энауровеньмалыйинформатвие 30 Учебная опытно-конструкторская организацияЛенинградского техникума авиаприборостроении автоматикиэлектронноцифровой вычислительноймашины, соединенной с коммутаторомпультов, подключенным к входу пультапреподавателя и к выходам пультовобучаемых, блок памяти, выход которого через блок переключения зон5памяти и блок выдачи информации подключен к коммутатору пультов, блокприема информации, соединенный с инФормационными выходами пультов обучаемых и пульта преподавателя, блокобращения к вычислительной машине,соединенный с сигнальными выходамипультов обучаемых и с вычислительноймашиной, блоК распределения зон памяти, входы которого подключены кблоку приема информации и к блоку обращения к вычислительной машине, а выход - к блоку памяти, блок приоритет"ного обращения - к выбранному пульту,соединениому с сигнальным выходомпульта преподавателя, с вычислитель- Щной машиной и блохом переключения зонпамяти, блок выработки сигнала тревоги, подключенный к пульту преподавателя и блоку выдачи информации,В блоке памяти хранятся массивывозможных вариантов с учебной, поясняющей и прочей информацией дляпредьявления обучаемым в процессеобучения либо контроля знаний. Здесьже осуществляется процесс автоматического анализа ошибок обучаемых и выдача материала с разъяснением этихошибок, который также хранится в соответствующих массивах блока памяти,кроме того, обеспечивается работаобучаемого в удобном для нега темпеи необходимая .степень адаптации кего индивидуальным особейностям 3,Недостатками известного классаявляются: большая стоимость вычислительной машины (ЭЦВИ) иэ-эа иеобходимости при обеспечении процессов обучения иметь в ней большой объем памяти и высокое быстродействие,.так каквся учебная и управляющая. информацияхранится в ЗЦВМ; ограниченное числопультов обучаемых, вызванное техническими возможностями существующихЭЦВМ; ограниченные дидаКтические возможности иэ-эа того, что предъявляемая Учебная информация вдается на 50пульты обучаемых только в буквенноцифровом виде,Как показывает практика, толькоодна программа контроля, состоящаяиз 30, вопросов, по одному из вариантов сЬ выборочным вводом ответа (четыре альтернативы на вопрос) занимаетобъем памяти машины (ОЗУ) в среднемтолько 4000 байт, а в управляющейпрограмме - в среднем около 1000 ко"манд, Реализация же процесса адаптивного обучения возможна лишь при наличии нескольких таких программ.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей. класса поформам предъявляемой видеоинформации ь 5(буквенно-цифровой, графической, иллюстративной и т.д,), а также воэможность обслуживания неограниченногоколичества пультов обучаемых, благодаря использованию для хранения всей.учебной информации долговременногозапоминающего устройства, выполненного в виде устройства хранения и предьявления покадровых магнитных видеозаписей.При этом снижается стоимость классаэа счет использования ЗЦВМ с меньшимобъемом ОЗУ и меньшим быстродействием.Указанная цель достигается тем,что в известный автоматизированныйкласс.для обучения и контроля знанийучащихся, содержащий последовательновключенные пульты обучаемых, формирователь управляющих импульсов, блокпрограммного управления, коммутаторпультов, пульт преподавателя, двараспределителя кодов и блок памяти,соединенный выходом со вторым входомблока программного управления, блокприоритета, подключенный входом ковторому выходу пульта преподавателя,а выходом - к третьему входу блокапрограммного управления, входы пультов обучаемых соединены со вторымивыходамикоммутатора пультов, а вторые входы - со вторыми входами первого.распределителя кодов, второй выход Формирователя управляющих импульсов подключен ко второму входувторого распределителя кодов, введены последовательно включенные блокввода визуальной информации и блоксовпадения, соединенный вторым входомсо вторым выходом первого распределителякодов, третьим входом - со вторым выходом блока программного управления, первым выходом - со вторымвходом коммутатора пультов, вторымвыходом - с третьим входом второгораспределителя кодов, четвертый входкоторого подключен ко второму выходублока ввода визуальной информации,соединенного третьим выходом с третьим входом коммутатора пультов.На чертеже схематически изображенпредлагаемый автоматизированный классдля обучения и контроля знаний учащихся.Класс содержит пульт 1 преподавателя, коммутатор 2 пультов, блок 3приоритета, первый распределитель 4кодов, пульты 5 обучаемых, блок бпрограммного управления, Формирователь 7 управляющих импульсов, блок 8памяти, второй распределитель 9 кодов,блок 10 совпадения и блок 11 вводавизуальной информации,Блок 11 обеспечивает хранение ипредъявление кадров учебно-методической информации, а также выдачу кодов кадрового номера, номера учебного курса, правильных ответов и коэффициентов "весов" вопросов и можетбыть выполнен на базе серийного бытоваго магнитофона "Электроника Л 1-08",который благодаря использованию известных специальных кассет для обеспечения бесконечного движения магнитной лентыобеспечивает воспроизведение (со склеенной в кольцо магнитной ленты) видеокадров наклоннострочной магнитной видеозаписи, гдекаждой строке соответствует один кадручебно-методической информации. Насерийном видеомагнитофоне "Электрони- (Ока Л 1-08" получается плотность записи25 кадров на 7,9 см длины магнитнойленты при скорости считывания 7,9 см/си, например, при реализации на склеенной в кольцо магнитной ленте контролирующих кадров 25 программ контроля по 30 контролирующих кадров в каждой программе, а учебных информационных кадров - 50, по принципу, где"любой кадр любого списка отстоит отпредшествующего или последующего кадра 20того же списка на одно и то же количество кадров", получим общее количество кадров на ленте 1500/750 контролирующих кадров и 750 учебных информационных кадров, получающиеся врезультате 15-ти разового дублирования 50-ти кадрового массива учебныхинформационных кадров), а длину кольцамагнитной ленты 4 м 74 см, максимальное время между предъявляемыми случайным образом контролирующими кадрамиодной и той же программы контроля2 с, максимальное время между предьявлением любого информационного кадра - 4 с. Причем, при работе блока 11в режиме непрерывного воспроизведениясклеенной в кольцо магнитной лентыс его выходов видеосигналы воспроизводимых кадров поступают на один иэвходов коммутатора 2, код кадровыхномеров и номеров учебных курсов -., 40на один из входов блока 10, а кодыправильных ответов и коэффициентоввесов вопросов - на один из входовраспределителя 9.Блок 10 обеспечивает выявление момента предъявления необходимых кадровучебной информации, коды которыхпоступают с выхода блока 11, на соответствующие пульты 5, а также осуществляет процесс блокировки, исклю"чающей повторное предъявление контрольных кадров данному обучаемому. Вмомент предъявления. текущий кадр учебной информации поступает на видеопросмотровое устройство (ВПУ) соответствующего пульта 5 с запоминанием. 5В качестве запоминающего элементаВПУ может применяться, например,1запоминающая электроннблучевая: трубкавида "сигнал-сигнал" типа ЛН 18, ав качестве отображакщего экрана - телевизионная ЭЛТ, Это обеспечивает отображение любой формы видеоинформациивоспроизводимой блоком 11, Код номера, необходимого к предъявлению, кадраэтого или иного курса, поступает либо 65 с выхода распределителя 4, либо с выхода блока б, исходя из заложенной внего программы обучения, Блок 10 состоит из М(п + 1) известных в цифровой вычислительной технике регистровпамяти, (где М - количество пультов 5,п - максимальное количество предъявляемых кадров), выходы которых соответствующим образом подсоединены кМ(п + 1) входам, известным в цифровой вычислительной технике, схемсовпадения кодбв, причем на соответствующих Мхп регистрах памяти запоминаются коды номеров уже предъявленных кадров, а на М (и + 1) регистрепамяти - код номера контролируемогокурса, задаваемый либо преподавателем, либо обучаемым, либо программойобучения. Сигнал на выходе М-ой схемы совпадения появляется только в момент совпадения кодов номеров курса(текущего и заданного) и несовпадениятекущего значения кода номера кадрас кодами номеров предъявленных кадров,причем этот сигнал поступает в коммутатор 2 и в распределитель 9 и,кроме того, с помощью его осуществляется запись текущего кода номера кадра на соответствующий Мкп-ый регистрпамяти,Автоматизированный класс для обучения и контроля знаний учащихся работает следующим образом.Перед началом работы в блок б вводится программа обучения и обнуляютсярегистры памяти блока 10. При пускекласса включается на воспроизведениеблок 11, а обучаемые выбирают контролируемый или излучаемый курс из имеющихся на магнитной ленте блока 11,код номера которого с помощью соответствующих клавиш пульта 5 поступаетв распределитель 4, с выхода которогопоступает на соответствующий регистрпамяти блока 10. Если работа обучаемых в системе осуществляется вручнуюпреподавателем, то преподаватель сампоследовательно вводит (с помощьюсоответствующих клавиш пульта 1)коды номеров информационных кадров иконтролируемых или иаучаемых курсов,которые поступают на вход распределителя 4, и далее аналогично выаеописанному, Если же работа обучаемых всистеме осуществляется в соответствиис заложенной в блок б программы обучения, то коды номеров кадров учебнойинформации последовательно (в соответствии с программой обучения) поступают на соответствующий регистр памятиблока 10. В момент совпадения текущего значения кода номера курса (поступающего с выхода блока 11) с кодом, имеющим на соответствующих регистрах памяти блока 10, и несовпадении текущего значения кода номеракадра с кодами номеров кадров, ужепредъявленных данному обучаемому, навыходе соответствующих схем совпаде 841018ния блока 10 появляется сигнал, покоторому на соответствующие электроннолучевые. трубки пультов 5 выводится текущий кадр учебной информации,а с помощью распределителя 9 в блок 8осуществляется запись кодов правильного ответа и коэффициента веса этого кадра (это для случая контролирующего кадра), Отвечая на поставленные вопросы, обучаемые нажатием соответствующих клавиш на пульте 5 вводятответ в блок 6. ДЛя этого, при нажатии любой из клавиш на информационном выходе пульта 5 появляется кодэтой клавиши, а на сигнальном выходесигнал готовности ответа, Сигнал готовностиответа с каждого пульта 5 15поступает в формирователь 7, которыйпереводит блок 6 на подпрограмму проверки действий данногообучаемого и,кроме того, управляя распределителем9, обеспечивает подключение к блоку 6 20отведенной для этого обучаемого зоныпамяти в блоке 8. Одновременно синформационного выхода пульта 5 кодклавиши, нажатой обучаемым, поступает,в распределитель 4 и оттуда - черезраспределитель 9 заносится в соответствующую зону памяти блока 8. Блок 6,получив сигнал готовности ответа ссоответствующего пульта 5, сравниваетсодержание поступившего в блок 8 ответа обучаемого с правильным ответом,в результате чего блок 6 с помощьюкоммутатора 2 сообщает обучаемому правильность введенного ответа, либо продолжается дальнейшее предъявление кадров учебной информации, либо по сигна лу из блока 6 с помощью блока 10 осуществляется логическое отключение данного пульта 5, для этого на соответствуощий регистр памяти блока 10 заносится нулевой кад номера курса, а 40блок 6 формирует итоговую оценку данного обучаемого и с помощью коммутатора2 выдает ее на пульт 1. Преподавательможет контролировать работу каждогоиз обучаемых за пультом 5. Для этогот 4йажимая на пульте 1 клавишу с номеромконтролируемого пульта 5, он формирует сигнал обращения к выбранномупульту, Этот сигнал расформировывается в блоке 3, и блок 6 с помощьюкоммутатора 2 выдает .на пульт 1 информацию о результатах работы обучаемогохранящуюся в блоке 8.Использование предлагаемой автоматизирзванной системы обучения и контроля знаний учащихся значительно рас-. 5ширяет дидактические возможности класса за счет воэможности предъявленйя.обучаемым не только буквенно-цифровойинформации, но и графической, полутоновой, иллюстративной, при одиовремен Оном снижении затрат на вычислительнуюмашину за счет использования вычисли.тельной машины с меньшими быстродействием и объемом оперативного запоминающего устройства, Таким образом, получаем следующий положительный эффект:а) возможность предъявления различной видеоинформации;б) возможность одновременного об служивания неограниченного количества пультов обучаемых;в) отсутствие загрузки ЭВМ при предъявлении учебной информации;г) простота включения предлагаемой системы в состав имеющихся во многих учебных заведениях страны учебных замкнутых телевизионных систем;д) снижение стоимости системы,Формула изобретения источники инФормации,принятые.во внимание при экспертизе(прототип),свидетельство СССР09 В 7/02 р 1976,свидетельство СССР09 В 7/07, 1973 Автоматизированный класс дляобучения и контроля знанийучащихся,содержащий последовательно включенные пульты обучаемых, формировательуправляющих импульсов, блок программного управления, коммутатор пультов,пульт преподавателя, два распределителя кодов и блок памяти, соединенныйвыходом со вторым входом блока программного управления, блок приоритета, подключенный входом ко второмувыходу пульта преподавателя, а выходом - к третьему входу блока программного управления, входы пультовобучаемых соединены со вторыми выходами коммутатора пультов, а вторыевыходы всо вторыми входами первогораспределителя кодов, второй выходформирователя управляющих импульсовподключен ко второму входу второгораспределителя кодов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей класса, он содержит последовательновклюЧенные блок ввода визуальнойинформации и блок совпадения, соединенный вторым входом со вторымвыходом первого распределителя кодов,третьим входом - со вторым выходомблока программного управления, первымвыходом - со вторым входом коммутатора пультов, вторым выходом - стретьим входом второго распределителякодов, четвертый вход которого подключен ко второму выходу блока вводавизуальной информации, соединенноготретьим. выходом с. третьим входом коммутатора пультов,