Обучающее устройство

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСоциалистическихРеслублнн п 875434(51)М. Кл. с присоединением заявки Ж 6 09 В 7/07 Ьеударетвекый квинтет СССР ав делам взебретеккй к юткрыткй(53) УДК б 81,3,071(088.8) Дата опубликования описания 25. 10. 81 54) .ОБУЧЛЮЩЕЕ УСТРОЙС 2е контактами клаво имеет ограни- и специализацию жностью обработки ента, инициируе Изоби вычисл оматике стности ение относится к аельной технике в ввода ответо днако устрой ным н овано м, постро быть испо ис к обучающи базе ЭВМ, в качеств организа нные возможност обладает невозм может го устройс мированног аний учащи по различи а для е обучающ ции програ контроля з заведениях о я ия дисчебнь инам. Известно устройство, содержащее связанные соответствующим образом центральный логический блок с пультом преподавателя, пульты обучаемых, контрольное табло, блок выдачи учебной информации, блок выдачи команд, распределительный автомат с часовым механизмом, групповой аккумулятор от ветов, программный блок задания кодов ответов, программные механизмы, блоки коррекции ответов, содержащие пороговые усилители и последователь.ную цепочку сопротивлений, подключенную ко входной Цепи порогового эл результатов контроля,Известно также устройство содержащее учебные классы состоящие изпультов учащихся, соединенных с коммутатором, а также связанные соответствующим образом распределителькодов, блок ввода эталонных отводов,блок анализа, запоминающий блок иблок оперативной памяти, формировачтель, блок регистрации, вычислитель 15ную машину, блок сопряжения, коммутатор классов, блоки считывания верных и ложных ответов, блок сменыскорости работы, коммутатор подпрограмм, коммутатор опроса, генератор20управляющих импульсов, делитель частоты Г 2 .Однако в устройстве имеет местозначительная сложность системы и отсутствие возможности оперативногоуправления познавательной деятельностью учащихся по результатам контроля.знаний.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, содержащее пульты учащихся, состоящие из блоковввода ответов, элементов совпадения,триггеров состояния, регистров ответа и соединенные через коммутатор лпультов с блоком памяти, а черезблок прерывания с электронной вычислительной машиной, а также связанныесоответствующим образом счетчик введенных символов, блок управления коммутатором, шифратор начального адреса, Устройство позволяет сократитьаппаратурные затраты при реализациирабочего места обучаемого, а такжеснизить число линий связи между пультами учащихся и коммутатором 3 .Однако в устройстве имеет место узкая специализация за счет возможностиорганизации только контроля знаний,а также значительный объем памяти дляхранения информации перед вводом вЭВИ. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет совмещения операций сбора и обработки информации.Поставленная цель достигается тем, что н устройство, содержащее пульты обучаемых, входы которых через дешиф ратор адреса соединены с первым ныходом первого блока программного управления, второй .блок программного управления и блоки предъявления учеб ной информации, введены последдвательно включенные первый блок элементов ИЛИ, шифратор и второй блок элементов ИЛИ, три элемента ИЛИ, элемент И, дешифратор сигналов управления элементов И, соединенный входами со вторыми выходами первого блока программного управления, а выходом - с первым входом второго блока программного управления, второй вход которого через первый элемент ИЛИ подключен к выходам блока элементов И и.второго элемента ИЛИ, соединенного входами с выходами соответствующих блоков предьявления учебной информации, входы которых непосредственно и через дешифратор сигналов управления подключены сооТветственно к первому и второму выходам второго блока программного управления, третьи выходы которого 5 О 20 25 30 35 40 45 50 55 через элемент И соединены с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого блока программного управ ления, второй вход - к первому выходу второго блока элементон ИЛИ, а третьи входы - к первым выходам пультов обучаемых, вторые выходы которых соединены со входами второго блока элементов ИЛИ, вторые выходы которого подключены ко вторым входам первого блока элементов ИЛИ, соединенного выходом со вторым входом первого блока программного управления.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема узла управления проектором.В обучающее устройство входят вычислитель 1 сбора данных, связанный шиной. синхронизации с первым регистром 2 адреса и первым регистром 3 команд, информационные входы которых подключены к шине вывода вычислителяявляющейся первым входом блока 4 элементов И, ко второму входу которого подсоединен первый дешифратор 5 команд, одним входом снязанный с регистром 3, а другим выходом - с входом узла 6 элементов И, второй вход которого подключен к регистру 2, а выход к дешифратору 7 адреса, каждый выход которого подключен к соответствующим элементам И 8 и 9, вторыевходы которых подсоединены соответственно к прямому и инверсному выходу триггера 1 О состояния, причем инверсный выход триггера 10 подключен через элемент ИЛИ 11 к шине прерывания вычислителя, а входы подключены к выходу элемента И 8 и блоку 12 вво- да ответов, другие выходы которого связаны с регистром 13 слова, подключенным к входам блока 14 элементов И, к другому входу которого подсоединен элемент И 8, Выходы элемента И 9 и блока 14 подключены к одному из элементов ИЛИ 15, связанных между собой в последовательную цепочку. Первый выход последнего н цепочке элемента ИЛИ 15 связан с элементом И 1 Б 11 и через шифратор 16 - с входами блока 17 элементов ИЛИ, другие входы которого связаны со вторыми выходами элемента ИЛИ 15, а выход блока 17 подключен к шине ввода вычислителя 1, Выход блока 4 подключен к шине ввода вычислителя"18 обработки данных и через элемент ИЛИ 19 к шине прерывания вычислителя 18,5 875связанной с регистратором 20, а шиной синхронизации, соединенной совторым регистром 21 адреса и вторымрегистром 22 команд, подключенным череэ дешифратор 23 команд к элементуИ 24, выходом связанного с элементомИЛИ 11, а вторым входом - с викой синхронизацни вычислителя 1, шиной вывода подключенного к регистрам 21 и22 и первому входу 25 узла 26 управления проектором, выходы 27-30 которого шинами запуска правого и левого сдвига, и остакова соответственно,подсоединены к проектору 31, а вход32 связан с дешифратором 33 сигналов 15управления, подключенным к регистру21, причем выход 30 всех узлов 26 через элемент ИЛИ 34 соединен с входомэлемента ИЛИ 9. Элементы И 8 н 9,триггер О, блоки 12 и 14, регистр13 входят в состав пульта 35 обучаемого.Узел 26 содержит регистр 36 управления, входы которого являются входами всей схемы управления, причем вход32 через элемент 37 задержки подключен шиной запуска к выходу 27, а выходы 28 и 29 являются соответственношинами левого и правого сдвига и связаны с прямым и инверсным выходами,. соответственно, 1 гервого разряда региастра 36, инверсные выходы остальныхразрядов которого через элемент ИЛИ 38подсоединены шиной останова к выходу 30. Вычитающий вход регистра 3635связан со счетчиком кадра (не показандподключенным к фотоэлементу 39. Узлы26 и проекторы 31 объединены в блофки 40 предъявления информации. Вычислитель 1, регистры 2 и 3, дешиф 4 Оратор 5 и узел 6 объединены в первый блок 31 программного управления,а вычислитель 8, регистратор 20,регистры 21 и 22 и дешифратор 23объединены во второй блок 42 прог 45раммного управления.Обучающее устройство работает следующим образом.Вычислитель 1, реализованный вмикроэвм 1 содержащей арифметическийблок, блок микроопераций, оператив"ное запоминающее устройство, устройство управления, схемы управле- .ния внеШними устройствами, таймер,устройства обработки прерывания иинтерфейсные карты печати, синхронизации, ввода, вывода и прерывания (не показаны) содержит программу в автокоде, которая обеспечи 434 6вает формирование на шинах интерфейсов сигналов обмена с внешними, устройствами. Работая по программе, вычислительвыставляет по шине вывода адрес внешнего устройства и код команды обмена. Эти коды Формируются на регистре 2 и регистре 3 соответственно, Дешифратор 5 расшиФровывает содержимое регистра 3 и коммутирует блок 4 или узел 6. Если в регистре 3 записан признак команды "Вводаф, то адрес, содержащийся на регистре 2, через узел 6 поступает на вход дешифратора 7, выходные шины которого подключены к пультам 35.Сигнал опроса с выхода дешифрато" ра 7 поступает на элементы И 8 и 9 выбранного пульта 35, чем обеспечи- вается анализ состояния триггера 1 О данного пульта 35, Триггер 10 устанавливается учащимся в единичное состояние с помощью блока 12, после набора на блоке 2 и занесения в регистр 13 кода ответа на полученное задание. Если триггер О - в "1", о с выхода элемента И 8 снимается сигнал, пос" тупающий через элемент 11 на шику прерывания вычислителя 1, что обеспечивает подготовку вычислительной машины к приему информации, Кроме того, этот сигнал .сбрасывает триггер 1 О и открывает блок 14, через который информация из регистра 13 данного пульта 35 считывается в магистраль на базе блока элементов ИЛИ 15. С выхода последнего элемента ИЛИ 15 считанная информация через блок 17 поступает на шину ввода вычислителя Если триггер 10 в состоянии "0", т.е. данный учащийся не вводил или не успел полностью ввести ответ, то откры" вается элемент И 9, импульс с которого снимается в магистраль и поступает через элемент ИЛИ 11 на шину прерывания вычислителя 1, а также в,шифратор 16. Шифратор 16 обеспечивает кодирование сигнала заранее уста- новленным кодом, означающим, что принятые данные не имеют смысловой ценности и могут быть использованы только для подсчета кванта времени решения данным учащимся задания. С шифратора 16 этот код поступает через блок 17 на шину ввода в вычислитель 1. Операция ввода заканчивается подачей по шине синхронизации вычислителя 1 импульса, устанавливающего регистры 2 и 3 в исходное нулевое состояние. После выполнения операций"После выполнения команды .ввода вычислитель 18 формирует на шине синхронизации сигнал, который через дешифратор 23 по коду команды ввода, хранимого на регистре 22, поступает через элемент 11 на шину прерывания вычислителя 1 и распознается как переход к выполнению команды ввода данных от пультов 35, В этот момент вычислитель 18 переходит к анализу полученных данных и подготавливает управляющую информацию для ответивших учащихся, содержащую адрес кадра информации на линейном программоносителе учебной информации проектора 31, связанного с двигателем (не показан). После подготовки пакета управляющей информации вычислитель 18 переходит к команде выводавыполняемой аналогично вычислителю 1. В регистре 22 устанавливается код команды, чем обеспечивается запирание элемента И 24. В регистре 21 устанавливается адрес узла 26. Код адреса расшифровывается дешифратором 33, который передает сигнал "Прием кода" на выбранный узел в регистр 36, выполненный по схеме вычитающего счетчика с параллельными входами и выходами. С шины вывода вычислителя 18 код адреса кадра новой учебной информации поступает по шине 25 в регистр 36. По истечении необходимого времени для приема кода, сигнал с элемента 37 поступает по шине 27 на запуск двигателя проектора 31 и .через элементы ИЛИ 34 и 9 на шину прерывания вычислителя 18, который переходит к выводу управляющей информации следующему 50 7 8ввода для всех пультов 35 вычислитель 1 переходит к выполнению команды вывода собранного пакета ответовучащихся. В регистре 3 устанавливается код команды вывода информации,по которому дешифратор 5 подключается к шине вывода вычислителя 1 блок4, с которого выводимая информацияпоступает через элемент ИЛИ 19 на шину прерывания вычислителя 18, чемобеспечивается перевод его на выполнение команды ввода. Информация с элемента ИЛИ 19 поступает также на шинуввода вычислителя 18, содержащегопрограммы ввода пакета из информационных посылок, программы . анализа и об.работки ответов, управления учебнойинформацией, содержащейся на проекторах 31 учащихся и программу статисти"ческой обработки,75434 8 учащемуся, если команда вывода незавершилась. С шины синхронизациивычислителя 18 на регистры 21 и 22поступает сигнал, позволяющий записать новые значения адреса и команды. В этот момент двигатель проектора 31 протягивает ленту программоносителя в направлении, заданномсостоянием первого разряда регистраО 36. Фотоэлемент 39 фиксирует прохождение перфорационных отверстий программоносителя, формируя на входесчетчика импульсы. После каждого импульса с выхода счетчика на вычитающийся вход регистра 36 снимается импульс, и содержимое регистра 36 уменьшается на единицу. В момент появления перед фотоэлементом 39 заданногокадра учебной информации содержимоерегистра 36 равняется нулю, что фиксируется элементом ИЛИ 38, с которого по шине 30 снимается сигнал, останавливающий двигатель проектора31, Учащийся приступает к .работе сновой учебной информацией,Выполнение команды вывода вычислителя 18 производится совместно сопросом пультов 35, не выполнивших кэтому времени задание, по управлениювычислителя 1. Отработка поиска новой учебной информации производитсяавономно узлом 26, т.е. команда вывода вычислителя 18 выполняется сэлектронной скоростью и не превышает по времени аналогичную команду35вычислителя . Для исключения прерывания команды вывода вычислителя 18от команды вывода вычислителя 1 присложных условиях учебного процесса40(простой ввод ответа и сложный анализв вычислителе 1 в программе ввода устанавливается признак окончания ко-,манды ввода не по п-опросам, а поХ и опросам, где С - устанавливаетсяоператором для каждого вида занятия45стдельно (например, при контролеС=1, обучение 0=2, практическая рабо-.та Р =3 и т,д) По истечению времени, отведенного на учебный процесс, вычислитель 18обработки данных переходит на программу статистической обработки и вывода данных (числа ошибок, объема изученного материала в кадрах, среднего времени решения задания) на регистратор 20 по шине интерфеса печаяи. Система оканчивает свою работу.Предлагаемое обучающее устройство имеет расширенные функциональные воз87543 15 можности и позволяет организоватьрежим обучения совместно с контролемзнаний учащихся. Устройство повышаетэффективность и скорость учебного процесса за счет разделения операций сбора и обработки данных и их совмещенияво времени. В устройстве применен пакетный режим обработки информации -наиболее эффективный при обмене информацией в сетях ЭВИ, что позволя- зоет использовать устройство в качествезвена сети обработки данных. ФормУла изобретения Обучающее устройство, содержащее пульты обучаемых, входы которых через дешифратор адреса соединены с первым выходом первого блока программного управления, .второй блок программного управления и блоки предъявления учебной информации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, оно содержит последовательно вклю ченные первый блок элементов ИЛИ, шиф- ратор и второй блок элементов ИЛИ, три элемента ИЛИ, элемент И, дешифратор сигналов управления и блок эле,ментов И, соединенный входами со вторыми выходами первого блока програм" много управления, а выходом - с первым входом второго блока программного 4 10управления, второй вход которого через первый элемент ИЛИ подключен квыходам блока элементов И и второгоэлемента ИЛИ, соединенного входамис выходами соответствующих блоковпредъявления учебной информации, входы которых непосредственно и черездешифратор сигналов управления подключены соответственно к первому ивторому выходам второго блока программного управления, третьи выходы которого через элемент И соединеныс первым входом третьего элемента ИЛИ,выход которого подключен к первомувходу первого блока программного управления, второй вход - к первому выходу второго блока элементов ИЛИ,а третьи входы - к первым выходампультов обучаемых, вторые выходыкоторых соединены со входами второгоблока элементов ИЛИ, вторые выходыкоторого подключены ко вторым входампервого блока элементов ИЛИ, соединенного выходом со вторым входом первогоблока программного управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЗ. Авторское свидетельство СССРУ 184019, кл. 6 09 В 7/02, 1963,2, Авторское свидетельство СССРВ б 54951, кл. 6 09 В 7/02, 1979.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2545841/8-24,кл. С 09 В 7/07, 1978 З,прототип)."Пат Филиал Заказ 9343/77 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035 Иосква Ж