Обучающее устройство

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 10.0578 (21) 2616058/18-24с присоединением заявки Ио(51)М. Кл.з 0 09 В 7/07 Государственный комитет СССР по аелам изобретений и открытий(53) УДК 681.3, .071(088.8) Дата опубликования описания 280281(72) Авторы изобретения А.Н. Маляров и А.В. Алимпиев Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева(54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам длягруппового обучения и является усовершенствованием основного изобретения.По основному авт. св. Р 723646известно обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, связанный с блоком сравнения ответов иблоком памяти, соединенным с блокомвоспроизведения, который подключенк блоку регистрации, блоку сравнения адресов, регистру адреса, блокусравнения ответов и блоку определения признаков, подсоединенному кблоку сравнения адресов, блоку управления и блоку сравнения ответов,связанному с блоком управления, который соединен с блоком регистрациии.:регистром адреса, подключеннымк блоку памяти и блоку сравненияадресов, выход которого подсоединенк блоку памяти 11.Это устройство позволяет индивидуально обучать и контролировать .операторов различных производственных установок и систем управления,реализуя большое число алгоритмовработы операторов 11,Однако при обучении операторовна этом устройстве не достигаетсяполного соответствия между действиями оператора на реальном обаектеи на этом устройстве, т.к. процессыреального обаекта требуют согласованных действий нескольких операторов(учащихся) .Цель изобретения - расширение ди дактических возможностей известного устройства.Указанная цель достигается тем,что в известное устройство введеныпоследовательно включенные коммута тор, блок фиксации режимов работы идополнительный блок сравнения, подключенный к блоку определения признаков, блоку управления и блоку воспроизведения, соединенному с блоком 20 фиксации режимов работы, которыйподключен к блоку управления и блоку сравнения адресов, коммутатор соединен с блоком памяти.На фиг, 1 приведена структурная 25 схема устройства; на фиг, 2 - четыре типа кодов со схематическим изображением блока воспроизведения; нафиг. 3 - функциональная схема блокафиксации режимов работы и дополнитель ного блока сравнения.Обучающее устройство (фиг. 1) содержит коммутатор 1 и пульты 2 учащихся, в которых блок ввода ответов 3 связан с блоком сравнения ответов 4 и блоком памяти 5, соединенным с блоком воспроизведения б, который подключен к блоку сравнения ответов 4, блоку регистрации 7, блоку сравнения адресов 8, регистру адреса 9, блоку фиксации режимов работы 10, блоку сравнения 11 и блоку определения признаков 12, связанному с блоком управления 13, блоком сравнения 11, блоком сравнения адресов 8 и блоком сравнения ответов 4, подключенным к блоку управления 13, связанному с блоком регистрации 7 и блоком фиксации режимов работы 10, соединенным со входами коммутатора 1 и блоком сравнения 11, подключенным к блоку управления 13, соединенному с регистром адреса 9, подключенным к блоку памяти 5 и блоку сравнения адресов 8, связанному с блоком фиксации режимов работы 10 и блоком памяти 5, вход которого сое динен с коммутатором 1, связанным со входами блока 10.Коммутатор 1 связывает блок 10 каждого пульта 2 с блоками 10 и блоками памяти 5 всех других пультов 2, Блок ввода ответов 3 состоит из органов ввода ответов, дешифратора, триггеров запоминания ответов и реле запуска лентопротяжного механизма (на чертеже не показаны). Блок памяти 5 содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления и реверсиьный лентопротяжный механизм, блох воспроизведения б состоит из однотипных Фотоэлектрических усилителей, преобразующих Фотосигналы в электрические импульсы и усиливающие их. Блок 10 фиксации режимов работы содержит элементы памяти для запоминания кодов состояния всех других пультов 2, вентили для записи кода нового состояния данного пульта 2 в блоки 10 других пультов 2 и элементы подключения лентопротяжных механизмов в других пультах 2 (на чертежах не показаны) . Код состояния устройства, записываемый в блок 10 данного пульта 2,.определяется совокупностью кодов состояний всех других пультов 2. Блок сравнения 11 производит сравнение кода состояния устройства с кодами возможногосостояния, нанесенными на кинопленке.В предлагаемом устройстве програм мы имеют четыре типа кодов 14-17 с различными функциями в управлении работой устройства.Коды типа 14 содержат код возможного ответа 18, предназначенный для сравнения с кодом ответа, разряд "Обязательное сравнение" 19, необходимый для безусловного сравнения с кодом ответа, разряд "Неправильно" 20, предназначенный для занесенияодного штрафного балла в блок регистрации 7, и отличительный признак 21,служащий для опознавания кодов типа14 блоком 12. Отличительный признак21 содержит такую комбинацию кодовв свойх разрядах, которая являетсязапретной для кодов других типов(например, 3-й снизу разряд светлый,а 2-й - темный).Коды типа 15 содержат код возможного состояния устройства 22 и отличительный признак 23, предназначенный для опознавания кодов типа 1515 блоком 12 (3-й снизу разряд темный,"й - светлый),Коды типа 1 б содержат адрес следующего кадра 24, по которому следует искать следующий кадр, разряд2 О разрешения изменения состояния устройства 25, код изменения состояния26 и отличительный признак 27, служащий для опознавания кодов типа1 б блоком 12 (2-й и 3-й разряды снизу темные)Коды типа 17 содержат адрес (код)нужного кадра 28, являющийся двоичным номером кадра и предназначенныйдля сравнения с адресом следующегокадра 24, код запуска лентопротяжных механизмов 29 в других пультах2 и отличительный признак 30, предназначенный для опознавания кодовтипа 17 блоком 12 (2-й и 3-й разряды снизу светлые).В кодах всех типов существуетодин служебный разряд "Маркер" 31,предназначенный для формирования разрешающего сигнала на считывание кода и необходимый для того, чтобы4 О информация не считывалась с кадров вовремя движения кинопленки. "Маркер" должен располагаться ниже (или выше) уровня кадров, а сигнал с выхода "маркерного" Фатоэлектрического усилителя 32 блока воспроизведения б подается на остальные Фотоэлектрические усилители 33-41 в качестверазрешающего.Обучающее устройство работает следующим образом (фиг, 1).На одном иэ пультов 2 после ввода ответа блок 3 подает код ответа в блок сравнения ответов 4 и сигнал запуска лентопротяжного механизма в блок памяти 5 этого пульта. Во время движения кинопленки управляющие коды проходят мимо фотодатчиков блока воспроизведения б, считываются, усиливаются и подаются в блоки 4,7- 12. На основе кода ответа и кодов,считываемых с кинопленки, осуществляется поиск нужного кадра данного пульта 2,В исходном состоянии пульт 2 реагирует только на коцы типа 14. Код ответа поступает в блок 4, куда так.Блок 10 и блок 11 (фиг. 3) содержат элементы памяти (разряды) 42 44, логические элементы эквиналентности 45, 46, 47, элементы И 48-57, элементы ИЛИ 58-60.Память блока 10 данного пультахранит код состояния устройства и состоит, например, из трех разрядов 42, которые соответствуют одному из пультов 2 устройства, разрядов 43, соответствующих другому пульту 2, и т.д., а также из разрядон 44, соответствующих последнему иэ пуль тов 2. Если учащийся на одном изпультов изменил состояние устройства, то код изменения состояния из блока 10 этого пульта запишется в соответствующие разряды памяти блока 65 10 данного пульта 2. Память пульта же поступают сигналы от разрядовблока воспроизведения б с фотоэлектрических усилителей 33-35, считывающих коды возможных ответов 18 иразряд "Обязательное сравнение" 19,Кроме того, в блок 4 поступает раэрешающий сигнал иэ блока определенияпризнаков 12 о считывании кодов типа 14. При наличии сравнения (илиобязательного сравнения) кода ответа данного пульта 2 с кодом возможного ответа блок 4 выдает сигналсравнения в блок управления 13.В блок определения признаков 12поступают сигналы из разрядов блокавоспроизведения б, занятых отличительными признаками, а из блока 12поступают разрешающие сигналы оналичии типа кода в блок сравненияответов 4, если считываемый код является кодом типа 14, в блок сравнения 11, если это код типа 15, вблок управления 13, если код относится к типу 16, и в блок сравненияадресов 8, если это код типа 17.Блок управления 13 по сигналу изблока 4 производит запоминание наличия сраннения кода ответа и кодавозможного ответа и выдает кратковременный сигнал на запись ошибки вблок регистрации 7, и если в 20-омразряде сравненного кода типа 14закодирован сигнал "Неправильноф,который из блока б поступает в блокрегистрации 7, то при совпадениидвух сигналов блок 7 регистрирует ииндицирует ошибку,После запоминания сигнала сравнения кода возможного ответа с кодомответа блоком управления 13 данныйпульт 2 в дальнейшем реагирует только на код типа 15. При считываниикода типа 15 блок определения признаков 12 подает разрешающий сигналв блок сравнения 11, по которому кодвозможного состояния устройства 22,поступающий иэ блока вопроизведенияб в блок 11, сравнивается с кодомсостояния тренажера, поступающегоиз блока 10 н блок 11При поразрядном сравнении этих кодов блока 11подается сигнал сравнения в блок управления 13. Для уменьшения количества кодов типа 15 предусмотрено устройство 22 для безусловного сравнения кода состояния тренажера с кодомвозможного состояния, если код - всеединицы,Блок управления 13 производит запоминание наличия сравнения, и вдальнейшем пульт 2 реагирует толькона коды типа 16. Первый пришедшийкод типа 16 вызывает появление сигнала из блока 12 в блок 13, которыйвырабатывает разрешающий сигнал вблок 10 для изменения содержимогопоследнего в других пультах 2 и сигнал на запись адреса следующегокадра н регистр адреса 9, Адрес следующего кадра 24, содержащийся в коде типа 16, поступает из блока б врегистр адреса 9, записывается в нем,и запоминается на время поиска следующего кадраАдрес следующего кадра содержит разряд направления движения кинопленки ",Реверс", и еслинужный кадр находится в стороне, противоположной первоначальному прямому направлению движения кинопленки, о то регистр адреса 9 подает сигнал"Реверс" в блок памяти 5, где направление движения кинопленки изменится на противоположное.По сигналу с усилителя 36, соотнетствующего разряду разрешения из 5 менения состояния устройства 25 ксда типа 16, поступающему иэ блокаб в блок 10 и пои наличии сигналаиз блока 13 в блок 10, последний изменяет содержимое аналогичных в дру гих пультах 2. При этом код изменения состояния устройства 26 поступает с усилителей 37-39 блока 6 вблок 10, а иэ него - через коммутатор 1 на соответствующие разряды памяти в блоках 10 и других пультах 2.Блок сравнения адресов 8 производит поразрядное сравнение адресаследующего кадра, приходящего из ре.гистра адреса 9 и кода кадра 28,приходящего с усилителей 33 и 34блока воспроизведения 6 при наличииразрешающего сигнала из блока определения признаков 12 о наличии кодатипа 17. При поразрядном сравненииблоком 8 ныдается сигнал на остановку лентопротяжного механизма в блокпамяти 5.Если произошло поразрядное сравнение адреса следующего кадра с кодом кадра, блок 8 подает также сиг нал в блок 10, по которому код запуска лентопротяжных механизмов 29 сусилителей 35-39 блока б поступает через блок 10 в коммутатор 1,который в зависимости от кода 29 эа пускает лентопротяжные механизмы вдругих пультах 2.809321 Формула изобретения ЗО 2 хранит таким образом коды состояний всех пультов 2, кроме данного.На элементах эквивалентности 45 сравнивается код состояния первого пульта 2 с кодом, содержащимся в коде 22 и приходящим с усилителей 37-39 блока б. При поразрядном сравнении сигнал с элемента И 48 через элемент ИЛИ 58 поступает на элемент И 51. Если на элементах памяти 42 записаны единицы, то сигнал обязательного сравнения с выхода элемента И 55 поступает на элемент ИЛИ 58, который выдает сигнал сравнения на элемент И 51.Аналогичным образом происходит сравнение кода состояния других пуль тов 2 с соответствующими разрядами кода возможного состояния устройства 22, При поразрядном сравнении (или обязательном) кода возможного состояния устройства 22 с кодом сос О тояния, записанного в памяти блока 10, и при наличии разрешающего сигнала из блока 12 с выхода элемента И 51 сигнал сравнения поступает в блок управления 13. 25 По сигналу с усилителя 36, соответствующего закодированному разряду 25 кода типа 16, и по сигналу иэ блока 13, которые поступают в блок 10 на элемент И 53, разрешающий сигнал с выхода И 53 поступает на элементы И 54Код изменения состояния устройства 26 с усилителей 37-39 поступает на элементы И 54 блока 10 и с элементов И 54 через коммутатор 1 - в блок 10 других пультов для записи кода 26 в соответствующих данному пульту 2 разрядах памяти.Код запуска лентопротяжных механизмов 29 с усилителей 35-39 блока б поступает на элементы И 52 и при наличии разрешающего сигнала из блока 8 код 29 поступает в коммутатор 1, которыйподает сигнал запуска лентопротяжных механизмов в пульте 2, соответствующем коду 29 (например первый снизу закодированный разряд кода 29 запускает лентопротяжный механизм одного из пульта 2, второй снизу - другого пульта 2 и т.д.).Применение предлагаемого устройства позволяет выбор алгоритма обучения каждого учащегося производить в зависимости от его ответов и от текущео состояния устройства. Это, в свою очередь, позволяет обучать учащихся взаимосогласованным действиям при постоянно изменяющемся"состоянии объекта, отображаемого на кадрах с учебной информацией, что существенно повышает качество обучения. Кроме того, устройство позволяет упростить методику составления программ, так как не накладывается ограничений на местоположение нужного кадра. Повышение функциональных возможностей устройства производится путем его незначительного усложнения. Обучающее устройство по авт.св. М 723646, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с цельюрасширения дидактических возможностей устройства, оно содержит последовательно включенные коммутатор,блок фиксации режимов работы и дополнительный блок сравнения, подключенный к блоку определения признаков, блоку управления и блоку воспроизведения, соединенному с блокомфиксации режимов работы, которыйподключен к блоку управления и блоку сравнения адресов, коммутаторсоединен с блоком памяти.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 723646, кл, 6 09 В 7/02, 1975809321 г,Составитель А. КарлН. Безродная Техред М.Лоя орректор М, Вигул еда Зак одписно 4/ илиал ППП "Патент" , г. Ужгород, ул тная, 4 436/бб ВНИИПИ Госуда по делам 113035, Москва, Тираж 495 твенного комитета СС обретений и открытий -35, Раушская наб.,