Устройство для обучения

) обуче го ур также тво СССР 2, 1984. Авторское с46126, кл. С етел ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при организации программированногония в учебных занятиях различноовня и профиля для проверки, азакрепления знаний учащихся по1531124 различным дисциплинам. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей обучающего устройства.Устройство содержит группу индиви 5 дуальных обучающих устройств 1,блок 2 памяти, блок 3 приоритета, содержащий тактовый генератор 4, мультиплексор 5, инвертор 6, элемент И 7, счетчик 8, дешифратор 9, группу элементов И-НЕ 10. Индивидуальное обучающее устройство 1 содержит пульт 11, блок 12 сравнения, блок 13 индикации, блок 14 вычисления взаимной корреляции вопросов и ответов, блок Изобретение относится к автома тике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано лри организации программированного обучения в учебных занятиях различного уровня и профиля для проверки, а также закрепления знаний учащихся по различным дисциплинам.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей обучающего. 30 устройства. На чертеже представлена структурная схема системы обучающих устройств,Обучающее устройство содержитгруппу индивидуальных обучающих устройств 1, блок 2 памяти, блок 3 приоритета,Блок 3 приоритета содержит тактовый генератор 4. мультиплексор 5, инвертор 6, элемент И 7, счетчик 8, дешифратор 9, группу элементов И-НЕ 10.Каждое индивидуальное обучающееустройство 1 включает в себя пульт 11"обучаемого, блок 12 сравнения ответов,45блок 13 индикации, блок 14 вычисления взаимной корреляции вопросов иответов, блок 15 выбора дополнительного вопроса, блок 16 принятия решения, блок 17 предъявления учебнойинформации, состоящий из первого регистра 18 (входного), второго регистра 19 (выходного), коммутатора 20,блока 21 регистрации, третьего регистра 22 запроса, дешифратора 23.55Устройство работает следующимобразом.Перед началом работы все индивидуальные обучающие устройства нахо 5 выбора дополнительного вопроса,блок 16 принятия решения, блок 17предъявления учебной информации, содержащий первый, второй и третий регистры 18-22, коммутатор 20, блок21 регистрации, дешифратор 23. Введе"ние в устройство блока памяти, блокаприоритета, а также в блок 17 регистров 8, 19 и 22 и дешифратора 23позволяет организовать обучение группы обучаемых по индивидуальным программам обучения, что расширяет дидактические возможности устройства.2 з,п. Ф-лы, 1 ил. дятся в исходном состоянии: все элементы обучающих устройств 1 и блока 3 устанавливаются в исходное состояние лри включении питания (блок управления, формирующий установочный сигнал при включении питания, не показан), при этом на выходах блока 3 сигнал логической единицы, который, подаваясь на управляющие входы регистров 18 и 19 блока 17 всех обучающих устройств 1, создает режим запрета на выдачу информации (регистры 18 и 19 " 8-разрядные регистры с тремя состояниями вьпРодных шин - "1""0" или состояние высокого импеданса запрета).В блоке 2 в определенном порядке хранятся вопросы (основные и дополнительные), а также эталонные ответы и ответы на уточняющие вопросы по М темам. По адресу, состоящему из номера темы и номера вопроса, "первым словом" записывется код эталонного ответа, т.ч. эталонный ответ на данный вопрос, далее следует номер и текст вопроса. Обращение к блоку 2 памяти в процессе ответа обучаемого осуществляется восьмиразрядным кодом адресации, который формируется регистром 18. Причем старшие четыре разряда формируемого регистра 18 однобайтового кода адресации содержат адрес изучаемой темы, а младшие - адрес вопроса, самый младший разряд пред" назначен для распознавания адреса до" полнительного вопроса, а при вводе адреса основного вопроса в этом разряде всегда записан логический ноль.5 15Сигнал обращения с регистра 18 проходит на блок 2 только после снятиясигнала запрета с управляющих входоврегистров 18 и 19, поступающего сблока 3.На входе и выходе блока 2 имеетсяустройство сопряжения (не показан).Объединение выходных шин блоков11 и 15 на входе регистров 18 и 22осуществляется с помощью приемниковкоманд, имеющих при отключении отшины состояние высокого импеданса. Вконкретном случае в качестве приемника команд используется многорежимный,буферный регистр К 589 ИР 12.При включении питания генератор 4начинает вырабатывать тактовые импульсы, поступающие на 2-й вход элемента И 7. Счетчик 8 находится в исходном состоянии,При этом на первом выходе дешиАратора 9 формируется сигнал логической единицы, подаваемый на второйвход первого элемента И-НЕ 1 О и отпирающий его. С выхода счетчика 8 наадресный вход мультиплексора 5 подается кодовое слово, под действиемкоторого мультиплексор 5 коммутируетна выход сигнал, поступающий на еговход с дешиЛратора 23 блока 17 первого обучающего устройства 1.Если обучаемый, работающий на первом обучающем устройстве 1, еще ненабрал иа клавишах его пульта 11 номер темы и номер вопроса, то на выходе дешиАратора 23 первого обучающегоустройства 1 - сигнал логическогонуля. Этот сигнал через мультиплексор 5 поступает на первый вход первого элемента И-НЕ 10, вызывая на еговыходе сигнал логической единицы.Сигнал логической единицы с первого выхода блока 3 подается на управляющие входы регистров 18 и 19, сохраняя режим запрета на выдачу информации.Одновременно сигнал логическогонуля с выхода мультиплексора 5 подается на инвертор 6, "игнал логическойединицы с выхода которого отпираетэлемент И 7. При этом через элементИ 7 на счетчик 8 поступают тактовыеимпульсы с генератора 4.Когда на управляющем выходе счетчика 8 под действием тактовых импульсов сформируется следующее разрешенное кодовое слово, подаваемое на управляющий вход мультиплексора 5, ко 31124 6торый коммутирует на выход сигнал сосвоего второго входа и т.п.Предположим, что к моменту коммутации 1-го входа мультиплексора 5 5обучаемый, работающий на -м индивидуальном обучающем устройстве 1 путем1 нажатия на клавиши его пульта 11, ужнабрал номер темы и номер вопроса,который поступает в регистр 18 черезблок 16 в блок 15 и в регистр 22 запроса 1-го обучающего устройства 1.Формируемая при этом на выходе регистра 22 кодовая комбинация поступаетна дешифратор 23, При этом на второмвыходе 1-го обучающего устройства 1появляется сигнал логической единицы.Этот сигнал поступает через мультиплексор 5 и инвертор 6 на элемент И 7, 20 запирая его, В оезультате этого счетчик 8 отключается от генератора 4,Фиксируя тем самым 1-е состояниемультиплексора 5Таким образом, мультиплексор 5 находится в 1-м состоянии 25 до тех пор, пока на втором выходе1-го обучающего устройства 1 существует сигнал логической единицы.Одновременно сигнал логическойединицы с выхода мультиплексора 5 по дается на открытый управляющим сигналом с 1-го выхода дешиАратора 91-й элемент И-НЕ 10. При этом на д-омвыходе блока 3 Формируется сигналлогического нуля, который через второй вход 1-го обучающего устройства1 поступает на управляющие входы регистров 18 и 19, снимая запрет на выдачу информации, т,е, подключая выходные шины этих регистров соответ ственно к входу блока 2 и к входукоммутатора 20 1-го обучающего устройства 1. Поступающий при этом с регистра 18 1-го обучающего устройства1 на блок 2 номер темы и номер воп роса являются адресом, по которомуиз блока 2 последовательно считывается текст вопроса, который черезрегистр 19 и коммутатор 20 подаетсяна блок 21 регистрации и выводится 50 на печать для констатации правильности набора обучаемым требуемого адресаи текст эталонного ответа на вопрос,поступающий через регистр 19, коммутатор 20 и блок 16 в блок 12 1-гообучающего устройства 1. После этогоосуществляется сброс регистра.22,при этом на выходе дешиАратора 231-го обучающего устройства 1 Формируется сигнал логического нуля. Этот35 40 45 50 55 сигнал поступает через его второй выход на -й вход мультиплексора 5, При этом блок 3 Формирует сигнал запрета, подаваемый на управляющие входы регистров 18 и 22 д-го обучающего устройства 1, мультиплексор 5 коммутирует на выход сигнал с (+1)-го входа, т.е. блок 3 приоритета проверяет наличие сигнала запроса (д + + 1)-го, ( + 2)-го и т.д. обучающих устройств 1, поочередно коммутируя их при наличии сигнала запроса с блоком 2.Обучаемый, работающий на -м обучающем устройстве 1 с помощью клавиш панели сменных данных пульта 11 Формирует ответ и по сигналу "Ввод" вводит его в блок 12. В блоке 12 происходит сравнение ответа учащегося с эталонным ответом и в зависимости от правильности ответа на выходе блока 12 вырабатывается либосигнал "Ответ верен", либо сигнал"Ответ неверен". Если ответ обучаемого верен, тосигнал "Ответ верен" из блока 12 поступает на счетчик числа верных ответов блока 14 и через блок 16 - на первый вход блока 15, а также на первыйвход блока 13 индикации -го обучающего устройства 1, где индицируетсясигнал "Ответ верен", после чего учащийся приступает к ответу на следующий вопрос. Если ответ обучаемого неверен, то сигнал "Ответ неверен" сблока 12 через блок 16 поступает наблок 15 выбора дополнительного вопроса, где осуществляется перезаписьадреса, сФормированного по номеру темы и номеру основного вопроса путемдобавления единицы в его младший разряд, а также на блок 16, где Формируется информационный сигнал, подаваемый на третий вход блока 13, гдеиндицируется сигнал "Задавайте уточняющие вопросы" и управляющий сигнал,блокирующий входы блоков 12, 14 15д-го обучающего устройства 1.При индицировании на табло блока13 сигнала "Задавайте уточняющийвопрос" обучаемый выбирает из предлагаемого списка относящийся к изуча"емой теме уточняющий вопрос, с помощью клавиш на панели сменных данных пульта 11 Формирует номер уточняющего вопроса и нажимает кнопку"Ввод" пульта 11,1 О 15 20 25 30 При нажатии кнопки "Ввод" пульта11 номер уточняющего вопроса записывается в регистры 18 и 22, Формируяс помощью дешиФратора 23 сигнал запроса на втором выходе -го обучающего устройства 1. При поступлениисигнала запроса на блок 3 снимаетсязапрет с регистров 18 и 19 -го обу-чающего устройства 1 и номер уточняющего вопроса, являющийся адресом,поступает в блок 2 памяти, откудаответ на него, через регистр 19,коммутатор 20 выводится на печатьблока 21 регистрации -го обучающегоустройства 1 и предъявляется учащемуся. При этом дополнительная инФормация в блоки 12, 14 и 15 -го обучающего устройства 1 не передается, таккак их входы заблокированы управляющим сигналом с блока 16,При введении в блок 17 номера уточуточняющего вопроса управляющий сигнал с пульта 11 через блок 16, гдеосуществляется его задержка на время вывода на печать ответа на уточняющий вопрос, поступает на третийвход блока 13. При этом на световомтабло блока 13 индицируется сигнал"Отвечайте на основной вопрос".Возможность"задавать уточняющийвопрос представляется обучаемому приневерном ответе налюбой вопрос поизучаемой теме. При второй попытке дать ответ на основной вопрос сигнал логической единицы с коммутатора 20 поступает на второй вход блока 16, Формируя на его выходах сигнал, разблокирующий входыблоков 12, 14 и 15 -го обучающего устройства 1. При этом в блок 12 вводится повторный ответ обучаемого с пульта 11. В блоке 12 опять происходит сравнение ответа обучаемого с эталонным ответом, В зависимости от правильного ответа на его выходе Формируется либо сигнал "Ответ верен", либо сигнал "Ответ неверен", которые подаются через блок 16 в счетчик числа вопросов блока 14 и,если ответ обучаемого верен - в счетчик числа верных ответов блока 14. Независимо от результатов ответа сигнал "Ответ верен" или "Ответ неверен" из блока 12 поступает также на первый вход блока 13 д-го обучающего устройства 1, где запоминается и индицируется,После э 1 ч)го обуцаемьв 1 приступаетк рассмотрению следующего вопросатемы.В процессе ответа обучаемого навопросы по определенной теме н счетчике числа верных ответов блока 14накапливается число верных отнетон,а н счетчике числа нопросон блока14 - число вопросов. Результат взаимной корреляции числа верных ответови числа вопросов соответствует однойиз зон "Сдал", "Не сдал", "Продолжить опрос",В блоке 15 последлнательно записываются адреса нопросон, на которыеобучаемый ответил верно, по этим адресам путем прибавления единицы вмладший разряд Формируются адресадополнительных вопросов по тем жеразделам.После ответа на все вопросы по теме обучаемый на пульте 11 1-го обучающего устройства 1 Формирует сигнал"Оценка", по которому опрашиваетсярезультат взаимной корреляции числаверных ответов и числа вопросов,сформированный с учетом числа уточняющих вопросов, заданных обучаемымблоком 14Если результат взаимной корреляции соответствует зоне "Сдал" или зоне "Не сдал", то соответствующий сигнал с блока 14 поступает на второйвход блока 13, где запоминается ииндицируется,Если результат взаимной корреляции соответствует зоне "Продолжитьопрос", то сигнал с блока 14 поступает в блок 15, в блок 13 и в блок16. При этом загорается табло "Дополнительный вопрос" в блоке 13. Обучаемый на пульте 11 путем нажатия кнопки "Дополнительный вопрос" Формируетсигнал, который, поступая через блок16 на блок 15, разрешает считываниеадреса дополнительного вопроса.При этом в регистры 18 и 22 -гообучающего устройства 1 заноситсяадрес первого дополнительного воп -роса. На выходе дешифратора 23 1-гообучающего устройства 1 формируетсясигнал запроса, который поступаетна блок 3 и снимает сигнал запретас управляющих входов регистров 18 и19 1-го обучающего устройства 1.При этом по адресу дополнительноговопроса из блока 2 считывается первый дополнительный вопрос, который 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 через регистр 19, коммутатор 20 поступает на блок 21 регистрации ипрелъянляется обучаемому, а такжеэталонный ответ на него, который через регистр 19, коммутатор 20 и блок16 поступает н блок 12,Обучаемый формирует ответ на дополнительный вопрос на пульте 11и вводит его н блок 12 путем нажатиякнопки "Ввод", где этот ответ сравнивается с эталонным ответом. Еслиответ на дополнительный вопрос является верным, то сигнал об этом свыхода блока 12 поступает в счетчикчисла верных ответов блока 14. Результат взаимной корреляции вновь может соответствовать зонам Сдал","Не сдал", "Продолжить опрос". Еслирезультат взаимной корреляции вновьсоответствует зоне "Продолжить опрос", то сигнал об этом иэ блока 14вновь поступает на разрешающий входблока 16 и снова в блоке 13 загорается табло "Продолжить опрос и т.д.В процессе ответа на дополнительные вопросы возможность ответа науточняющие вопросы исключается, таккак блок 16 заблокирован сигналомблока 14 и разблокируется только после фиксации и индицирования оценки сблока 13. Кроме того, блок 16 приводится в исходное состояние, как ивсе остальные блоки обучающего устройства, при включении его питания.Обучаемый отвечает на дополнительные вопросы пока результат взаимнойкорреляции в блоке 14 не станет соответствовать зоне "Сдал", "Не сдал",либо пока число попыток не превыситзаданное число, что также приводитк формированию на выходе блока 14сигнала "Не сдал",После окончания ответа и считывания его результата с табло блока 13обучаемый может получить у преподавателя вопросы по следующей теме и приступить к ее освоению.Предлагаемое обучающее устройство,обладая той же универсальностью, чтои известные, позволяет расширитьдидактические возможности техническихсредств обучения путем сздания условий для индивидуализации работы обучаемых с учетом уровня их начальнойподготовки и способностей.Формула изобретения1. Устройство для обучения, содержащее пульт обучаемого, блок сравне 11 15 ния, блок индикации, блок вычисления взаимной корреляции вопросов и От ветов, блок выбора дополнительного вопроса, блок принятия решения и блок предъявления учебной информации, первый выход которого соединен с первым информационным входом блока принятия решения, второй информационный вход которого соединен с выходом блока сравнения, с первым информационным входом блока индикации и со счетным входом блока вычисления взаимной корреляции вопросов и ответов, выход которого соединен с вторым информационным входом блока индикации, с входом сброса блока выбора дополнительного вопроса и с установочным входом блока принятия решения, третий информационный вход которого соединен с первым выходом пульта обучаемого, со счетным входом блока выбора дополнительного вопроса и с первым информационным входом блока предъявления учебной информации, первый вход записи которого соединен с выходом блока выбора дополнительного вопроса, вход разрешения которого соединен с первым выходом блока принятия решения, второй выход которого соединен с информационным входом блока выбора дополнительного вопроса, третий выход соединен с третьим информационным входом блока индикации, четвертый выход соединен с первым входом блока сравнения, Второй вход которого соединен с вторым выходом пульта обучаемого, третий выход которого соединен с входом стробирования блока вычисления взаимной корреляции вопросов и ответов, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения дидактических воэможностейустройства, в него введены блок памя" ,ти и блок приоритета, выходы которогосоединены с вторыми входами записигруппы блоков предъявления учебнойинформации, вторые информационныевходы которых соединены с выходомблока памяти, адресный вход которогосоединен с вторыми выходами блоков31124 12 предъявления учебной информации,третьи выходы которых соединены свходами блока приоритета.52, Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок приоритета содержит тактовый генератор,мультиплексор, инвертор, элемент И,счетчик, дешифратор и группу элементов И-НЕ, выходы которых являются выходами блока, а первые входы соединены с выходом мультиплексора и свходом инвертора, выход которого соединен с первым входом элемента И,второй вход которого соединен с выходом тактового генератора, а выходсоединен со счетным входом счетчика,первая группа выходов соединена садресными входами мультиплексора, 20 информационные входы которого являются входами блока, вторая группавыхода счетчика соединена с входамидешифратора, выходы которого соединены с вторыми входами группы элемен тов И-НЕ.3. Устройство по и. 1, О т л ич а ю щ е е с я тем, что блокпредъявления учебной информации содержит три регистра, коммутатор, .дешифратор и блок регистрации, входкоторого соединен с первым выходомкоммутатора, второй выход которогоявляется первым выходом блока, авход коммутатора соединен с выходом 35первого регистра, вход записи которого объединен с входом режимавторого регистра и является вторымвходом записи блока, информационныйвход первого регистра является вто Рым инФормационным входом блока, выход дешифратора является третьим выходом блока, входы записи второго итретьего регистров объединены и являются первым входом записи блока, 45 выход второго регистра является вторым выходом блока, информационныевходы второго и третьего регистраобъединены и являются первым информационным входом блока, выход треть его регистра соединен с ВхОдОм де- шийратора