Устройство для обучения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/О ротоаииый комитет СССР 23) Приоритет 53) УДК 681. 3. .071(088,8) оо делам изобретена и открытий бликоваио 30,09.82. Баллта опубликования описания 02 . 10 . етеиь36 ский В, В, Экю .1 ,О, Божок И. Корнейчук, Л,П. Иа и В,Н. Сдроко 2) Авторы изобретен в н 4 титутстъцеской револю а Ленина политехнический еликой Октябрьской социа евский орд 50-летияЗаявител и 511) УСТРОЙСТВО БУЧБНИ ния очередления канки ожи ае д опредения Г 2. ойств ие воз- аботы локбуче х изучаемо курса,Наиболее близким кявляется устройство,ванные соответствующиввода, регистры ответемого, триггер готовнвторой, третий, четвети, блок: памяти заданвторой блоки элементои второй блоки элеменватель кодов, блок ининверторов 1 3,Устройство учитывакурса, однако имеет о предлагаемому содержащее свям образом блок а и номера обучаости, первый, ртый блоки памяий, первый и в ИЛИ, первый тов И, йормиродикации, блок структуруниченные диИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в част" ности к техническим средствам обуче-ния, и может быть использовано в качестве устройства для Формирования учебных заданий по различным дисциплинам,Известно устройства, содержащее связанные соответствующим образом пульт преподавателя, блок отсчета времени, блоки технических средств обучения, пульты обучаемых, блок определения средней оценки, задатчик времени, блок деления, блок перемножения, блок индикации, блок коррекции учебного процесса , 1.Известно устройство, содержащее связанные соответствующим образом устройство управления, устройство анализа ответов, блок определения статис тики правильных ответов, блок выдачи рекомендаций, блок памяти, блок ввода устройства управления и анализов отета, устройство определ ости ответов, блок опред ества усвоения, блок оц ых значений параметров ения последовательностиНедостатками известнь вляются невысокие дидак ожности, так как в проц е учитывается структурадактические возможности, так как в процессе работы не учитываются данные об индивидуальном усвоении каждым обучаемым структурных единиц курса, не учитывается реальный ресурс времени на обучение.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет оптимизации Формирования учеб. ного задания с учетом данных о струк- О туре уцебного курса, важности структурных единиц курса, данных об индивидуальном усвоении каждым обучаемым структурных единиц курса, ресурс времени на обуцение15Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее последовательно включенные первый инвертор, первый элемент ИЛИ, первый блок памяти, первый блок элементов ИЛИ и вто о рой блок памяти, последовательно соединенный блок авода учебной информации, третий блок памяти и первый блок элементов И, второй вход которого через второй инвертор подключен 25 к выходу первого элемента И, соединенному с первым входом второго элемента ИЛИ, последовательно включенные триггер, второй элемент И, второй блок элементов И и блок индика о ции, второй блок элементов ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго блока памяти, выход которого через третий блок элементов И подключен к второму входу второго блока элементов И, четвертый блок памяти, первый вход которого соединен с вторым выходом блока ввода учебной ф информации, третий выход которого подключен к второму входу первого блока памяти, введены последовательно соединенные первый Формирователь импульсов, цетвертый блок элементов И, первый счетчик, пятый блок памяти, пятый блок элементов И и второй счет 45 чик, последовательно включенные сумматор и регистр, последовательно соединенные второй Формирователь импульсов, элемент задержки и третий счетчик, третий Формирователь импуль сов, вход которого соединен с выходом третьего блока памяти, первый выход - с вторым входом второго элемента И, второй выход - с первым вхо дом первого элемента И, второй вход которого подключен к выхопч цетвеотого блока элементов И, второй вход которого соединен с вторым выходом триггера, первый вход которого подключен ко второму выходу сумматора, третий выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом первого блока элементов И, третий вход которого подключен к второму выходу пятого блока элементов И, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока памяти, второй вход которого подключен к первому выходу второго счетчика, второй выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого счетчика, четвертый сцетцик, вход которого соединен с вторым выходом первого Формирователя импульсов, первый выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход - с первым входом второго блока элементов ИЛИ, последовательно включенные пятый и шестой счетчики, вход пятого счетчика и второй вход шестого счетчика соединены с пе- вым выходом трИггера, второй выход пятого сцетчика подключен ко второму входу второго блока элементов ИЛИ, первый выход шестого счетчика соединен с вторым входом триггера, а второй выход - с вторым входом первого блока элементов ИЛИ, третьим входом второго блока элементов И и первым входом третьего блока элементов И, Второй вход которого подключен к выходу пятого блока памяти, третий вход - к выходу второго блока памяти, а выход - к второму входу третьего блока памяти, третий вход которого соединен с выходом третьего счетчика, второй вход которого подключен к выходу третьего блока памяти, выход элемента задержки соединен с входом первого инвертора, выход пятого элемента памяти подклюцен ко второму входу третьего блока элементов И, вход второго ФВрмирователя импульсов соединен с выходом второго блока памяти, вход первого Формирователя импульсов подключен к выходу первого блока памяти, второй вход регистра соединен с цетМертым выходом блока ввода учебной информации.На чертеже изображена функциональная схема устройства для обучения.Устройство содержит блок 1 ввода учебной информации, блок 2 памяти, блок 3 памяти, блок ч памяти, регистр 5 (ресурса времени), формирователь 6 импульсов (Фиксации нуля), блок 7 элементов ИЛИ, блок 8 элемен5 963063 6тов И, счетчик 9, счетчик 10, блок 11 материалом и зависящими от неусвоенэпементов ИЛИ, элемент ИЛИ 12, блок 13 , ного. По каждому такому номеру, попамяти блок 14 элементов ИЛИ, ступающему через блок 14 на второй адб ок 15 элементов И Формирователь 16 ресный вход блока 4, с выхода поимпульсов (фиксации нуля), элемент 17 5 следнего сцитывается в сцетчи к 18е жки счетчик 18 инвертор 19, ,число неусвоенных предшествующих поблок 20 элементов И, формирователь 21 нятий. Если номер понятия, считанныйимпульсов (Фиксации нуля), элемент И 22, с блока 13, не равен нулю, то на отриггер 33 инвертор 24,элемент ИЛИ 25 ратном выходе формирователя 16 сфооблок 26 памяти,. блок 27 элементов И, ф мировывается сигнал единичного уровчетчик 28, сумматор 29, счетчик 30, ня, который пройдя через элементсчетчик 31, блок 32 элементов И, эле-: задержки, увеличит на единицу содержимент И 33, блок 34 индикации. мое счетчика 18, после чего оно за"осится в блок 4 памяти на место счиПе е началом работы устройства носится в блок 4блоки 4 13 и 26 памяти заносится 15 танного, Затем счетчи мдеред(нап име из центральной вычисли- ся адрес следуюц г ,щ.не своенного понятия, и способом,тельной машины) соответствующая ин- .неусвоенного поаналогичным описанному выше, произвоформация о структуре учебного курса,В б оке 13 таким образом, хранится дится увеличение на единицу числа нейнфо ма ия о структуре учебного кур усвоенных пред у щи е шеств ющих понятий, храо о в блоке 4 памяти, т.е, учетса в блоке 26 хранятся номера поня- нимого в блокес в по я ке их неусвоенного на текущем этапе контротий, составляющих курс в порядке ихи оизво ится путем прибав"важности, т.е. по числу связей с дру ля понятия производится путем при ав"не своенныхя и блок 4 содержит ин- ления единицы к числу угими понятиями, локтв ю их понятий тех понятий,формацию о неусвоенных обучаемым по предшествующих понкоторые связаны и следуют за неусвонятиях причем структура этой инфорущ онятия понятиации такова, что каждое понятие от- енньиенныи на текущем этапе понятия ием. Переполнение счетчика 10 ири поносительно каждого обучаемого хараке рбте изуется числом неусвоенных поня-явление нул евого ко а на выходе лодтеритий связанных и предшествующих данно.39 ка 13 памяти Ф р Руи о ми ет единичный сигм включая и данное понятие. нал на выходе элемеэлемента ИЛИ 12, по кому, влУстройство работает следующим об- торому из первого блокао б ока 2 памяти выби-рается номер следующего, неусвоенноС блока 1 в блоки 2. и 3 и ре- го на текущем этапе контроля, йонятй 3)(например посредством сдвига), и оногистр 5 вводится соответствующая ин- ( Ручитывается аналогичным описанномуформация.В блок 2 заносятся номера неусво" выше образ м.гд рб о Ко а номе а всех нео анным текущего эта" Усвоенных на текущем этапе контроляенных понятий по данныи текущего этпонятий исчерпаны, на выходах лоах блопа контроля, В блок 3 заносятся номера, подлежащие о учению на посб ю на последую- ка 2 памяти сформируется нулевои код,щем этапе, в регистр 5 засылается чис5 ае ся чис и на выходе фоРмирователЯ 6 сфоРмиРУ"ло понятий, которое может ыть усво"ж т быть усво" ется сигнал единичного уровня, котопо опыту Рым через элемент И 8 защищен сцетено обучаемым ( например, по опытуцик 9 и начинается цикл выбора оптипрошедших этапов обучения ) за время,Ъ,мального учебного задания. Коды, сни,отведенное на подготовку к последую- мального учена а есный вхопервы" др д лака ипе вый адресныи вход лакапе вы" др д блока 4 поступа" вательно поступают н др " дблока 26 памяти, с выхода которогоет из блока 1 номер обучаемого. блок" инфо - рцитываются номера понятий в порядкеПо оконцании ввода исходнои инфорС " б 26 одИх важности, Считанный с блока кодмаци уща ии ос ествляется цика учета репоступает через блок 14 элементов ИЛИзультатов контроля. Номер неусвоенно 1. 6 27о по ез льтатам текущего контроля на адресный вход блока 1 и на локе он сравнивается последовательнопонятия через блок 7 поступает на пер 1 де он сро всеми номерами понятий хранящимивыи адресный вход бл к 3блока 13 памяти а Р ,ся в блоке 3, перебор которых осун В Р дрна то ой адресный вход этого бло-Ся в локепере55 ществляется посредством счетчика 28.ка черка че ез блок 11 поступают коды сВ случае переполнения последнего, высчетчика 10, обеспечивая последовательдается сигнал, который через элено считывание с выхода блока 13 номе.; .Дров понятий, связанных с неусвоенным мент. ИЛИ 25 поступает на счетный входтельным считыванием с выхода блока 13 номеров понятий, связанных и следующих за-ым, где= 1,2 ., гл, а ю - число понятий курса, С выхода блока ч считывается код числа, не- усвоенных понятий, предшествующих -ому понятию, который поступает на Формирователь 21, с обратного выход которого в случае, если код, снимаемый с блока , ненулевой, Формируется единичный сигнал, которым открывается блок 32.Таким образом блок 32 оказывает" ся открытым, если на счетчике 31 зафиксирован номер неусвоенного понятия, предшествующего выбранному для изучения, 8 этом случае номер неусвоенного понятия с выходов счетчика 31 через открытый блок 32 поступает на блок 3. Цикл выдачи учебного задания продолжается до тех пор, пока для понятия. выбранного для изучения, не будут исчерпаны все неусвоенные предшествующие понятия. Оканчивается цикл выдачи учебного задания сигналом переполнения счетчика 31, которым триггер 23 устанавливается в нуль и продолжается прерванный цикл выбора оптима.пьного учебного задания, который оканчивается сигналом переполнения счетчика 9, когда исчерпаются все номера понятий, хранящиеся в блоке 3 или исчерпается ресурс времени.Таким образом, в предлагаемом устройстве учебные задания Формируются оптимальным образом с учетом структуры учебного курса, важности структурных единиц курса, данных об индивидуальном усвоении каждым обучаемым структурных единиц курса, ресурса времени, за счет чего достигается расширение дидактических возможностей по сравнению с известными устройствами. Формула изобретения Устройство для обучения, содержащее последовательно включенные первый инвертор, первый элемент ИЛИ, первый блок памяти, первый блок элементов ИЛИ и второй блок памяти, последовательно соединенные блок ввода учебной информации, третий .блок памяти и первый блок элементов И, второй вход которого через второй инвертор подключен к выходу первого элемента И, соединенному с первым входом второго 7 963063счетчика 9. Считанный из блока 1 кодпоступает на блок 20 элементов И ина Формирователь 21 для Фиксации нуля и, если считанный с блока ч кодявляется нулевым, единичный сигналс выхода Формирователя 21 чеоезоткрытый элемент И 22 поступает черезинвертор 2 на блок 20, а также через элемент ИЛИ 25 на счетный входсчетчика 9. 10Таким образом, считанный из блоКа 26 номер понятия проверяется: состоит ли он в списке номеров понятияпоследующего этапа обучения и существуют для данного обучаемого неусвоенные понятия, предшествующие выбранному из блока 26, При выполнении указанных условий блок 20 оказываетсяоткрытым и исло неусвоенных понятий,предшествующих считанному из блока 26 2 оснимаемое с выходов блокачерез открытый блок 20, поступает на первыйвход сумматора 29, на второй вход которого подается код из регистра 5,Если разность кодов отрицательна, то 2 зсумматором 20 Формируется сигнал,который через элемент ИЛИ 25 поступает на счетный вход счетчика 9, Еслиразность кодов положительна, то еекод, снимаемый с выходов сумматора 29 зозаносится в регистр 5 и сумматором 29формируется сигнал прерывания циклавыбора оптимального учебного задания,по которому начинается цикл выдачиучебного задания. Этот же сигнал, по"ступая на вход триггера 23 устанавливает его в единичное состояние.Сигнал единочного уровня с прямоговыхода триггера 23 запускает счетчики 30 и 31, причем счетным сигналомдля счетчика 31 является сигнал переполнения счетчика 30, и открывает элемент И 33. Нулевой сигнал с обратного выхода триггера 23 закрывает последовательно элементы И блока 8 иэлемент И 22, Код с выходов счетчика 31 поступает через блокна первый адресный вход блока ч. Код с выходов счетчика 30 подается черезблок 11 на второй адресный вход блока 13. В результате, с выхода блока 13 на первый вход блока 15 последовательно снимаются номера всех понятий, связанных с первым, вторым ит.д, понятием. На второй вход блока 15 считывается номер. понятия излока 26, При совпадении указанных:одов блоком 15 выдается сигнал налок 32, Одновременно с последова96306 элемента ИЛИ, последовательно включенные триггер, второй элемент И, второй блок элементов И и блок индикаЦии, второй блок элементов ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом вт-Зого блока памяти, выход которого. че",ез третий блок элементов И подключен к второму входу второго блока элементов И, четвертый блок памяти, Первый вход которого соединен с вто- О рым выходом блока ввода учебной информации, третий выход которого подключен ко второму входу первого блока ;памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1 то, с целью расширения дидактических 15 возможностей устройства за счет оптиМизации учебных заданий, в негоЬведены последовательно соединенные Первый формирователь импульсов, четЬертый блок элементов И, первый счет Ник, пятый блок памяти, пятый блок элементов И и второй счетчик, последовательно включенные второй формирователь импульсов, элемент задержки, ,и третий счетчик, третий формирователь, 2% импульсов, вход которого соединенвыходом третьего блока памяти, пер Вый выход - с вторым входом второго элемента И, второй выход - с первым входом первого элемента И, второй зр вход которого соединен с выходом четф Ьертого блока элементов И, второй Вход которого соединен с вторым выхо. дом триггера, первый вход которого подключен к второму выходу сумматора,"з гретий выход которого соединен с вто рым входом второго элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом первого бло ка элементов И, третий вход которого подключен к второму выходу пятого бло 4 О гка элементов И, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока памяти, второй вход которого подключен к первому выходу второго счетчи- ;ка, второй выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ,выход которого подключен к второму 3 10Ьходу первого счетчика, четвертыйсчетчик, вход которого соединен с вторым выходом первого формирователя им;йульсов, первый выход " с вторым вхо.дом первого элемента ИЛИ, второй, выход - с первым входом второго блокаэлементов ИЛИ, последовательно включенные пятый и шестой счетчики, вход:пятого счетчика и второй вход шестогосчетцика соединены с первым выходомтриггера, второй выход пятого счетчика подключен к второму входу второгоблока элементов ИЛИ, первый выход шес-того счетчика соединен с вторым входом триггера, а второй выход - с вто"рым входом первого блока элементов ИЛИтретьим входом второго, блока элемен- "тов И и первым входом третьего блокаэлементов И, второй вход которого подключен к выходу пятого блока памяти,третий вход -. к выходу второго блокапамяти, а выход - к второму входу третьего блока памяти, третий вход которого соединен с выходом третьегосчетчика, второй вход которого подключен к выходу третьего блока памяти,выход элемента задержки соединен свходом первого инвертора, выход пятого элемента памяти подключен к второму входу третьего блока элементов И,вход второго формирователя импульсовсоединен с выходом второго блока па"Мяти, вход первого формирователя им-;пульсов подключен к выходу первогоблока .памяти, второй вход регистра соединен с четвертым выходом блока ввода учебной информации. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРФ 304445, кл. а 09 в 7/о 4, 1970.2. Авторское свидетельство СССРМ 517038, кл. 6 09 В 7/04, 1974.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке йф 2828170/18-24,сл. С 09 В 7/02, 1980 (прототип), 9 б 3063РедактЗаказ Л шнико ко ПодписноССР ет рыти аб. Дгород, ул. Проектная,2 2ент", г. 3/75 ВНИИПИ Гос по дела 113035 Моск лиал ППП нПаСоставитель А.Техред И .Рейв ес Тираж 72 дарственного кони изобретений и от а Ж. Ра шская Корректор А