Обучающее устройство

Союз СоветскиаСоциалнстлческивРеспублик ОПИСАНИЕ и 960899 Арзангулян и ньши бретения Институт технической кибернетики АН 71) Заявктель ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к обучающимустройствам и может найти применение в качестве тренажера для обучения операторов систем управления.Известно обучающее устройство,5содержащее блок преподавателя, соединенный с блоком учащегося, который имеет пульт обучаемого, узелиндикаторов, узел вычисления среднего времени,.соединенные с блокомпреподавателя, счетчик времени,соединенный через узел сравнениясо счетчиком правильных ответов1.Недостатком известного обучающегоустройства является невысокая эффек.- 15тивность обучения.Цель изобретения - повышение эффективности обучения.Поставленная цель достигаетсятем, что обучающее устройство, содерожащее блок преподавателя, соединенный с блоком учащегося, которыйимеет пульт обучаемого, узел индикаторов, узел вычисления среднего 2времени,. соединенные с блоком преподавателя, счетчик времени, соединенный через узел сравнения со счет; чиком правильных ответов, имеет узел генераторов сигналов воздей-. ствия, усилитель мощности, узел преобразования питания, датчик ,злектробиолюминесценции, амплитудный селектор, дифференцирующую цепь узел логической обработки информации и узел счетчиков времени, при этом узел генераторов сигналов воэ действия непосредственно и через усилитель мощности. соединен с узлом преобразования питания, один иэ входов которого связан с первым выходом узла логической обработки информации, который вторым выходом соединен с информационным входом узла вычисления среднего времени, а третьим выходом - с управляющим входом счетчика времени, информационный выход усилителя мощности через последовательно соединенные датчик3 96 электрабиолюминвсценции, амплитудный селектор соединен с входом дифференцирующей цепи и управляющим входом блока преподавателя, выход дифференцирующей цепи подключен к входу узла счетчиков времени и информационному входу узла логической обработки информации.Узел преобразования питания имеет полупроводниковый стабилизатор напряжения, переключатель, триггер и дифференцирующую цепь, при этом выход дифференцирующей цепи через последовательно соединенные триггер и переключатель подсоединены к одним из выводов полупроводникового стабилизатора напряжения.На фиг, 1 представлена схема связи рабочего места преподавателя с рабочими местами обучаемых; на фиг. 2 и фиг. 3 - схемы рабочего места преподавателя и рабочего места обучаемого соответственно; на фиг. 4 - схема узла преобразования питания при использовании транзис.торных стабилизатора напряжения и электронного ключа.Рабочее место 1 преподавателя соединено с рабочими местами 2 обучаемых. Рабочее место 1 преподавателя содержит пульт 3 преподавателя, генератор 4 тактовых импульсов, первые счетчики . 5 времени, сумматор 6, индикаторы 7 работоспособности, индикатор 8 времени выполнения задания. Рабочее место 2 обучаемого содержит пульт 9 обучаемого, генератор 10 высокочастотного воздействия, генератор 11 модулирующих импульсов, импульсный модулятор 12, усилитель 13 мощности, узлы преобразования 14 питания, датчик 15 электробиолюминесценции, регулируемый амплитудный селектор 16, первый логический элемент 17 И, первый логический элемент 18 ИЛИ, узел 19 выцисления среднего времени работы над программой, первую дифференцирующую цепь 20, инвертор 21, первый счетчик 5 времени, второй счетчик 22 времени, третий счетчик 23 времени, вторые логические элементы 24 И, вторые логические элементы 24 И, вторые логические элементы 25 ИЛИ, блок 26 сравнения, счетчик 27 правильных ответов.Выходы генераторов 1 О и 11 подключены соответственно к первому и второму входам импульсного модулятора 12,выход которого соединен со0899 5 1 О И входом счетчика 27 правильных ответовкаждый из индикаторов 7 подключенк выходу соответствующего селекто ра 16, соединенному также через первую дифференцирующую цепь 20 со вхо 1 дом установки нуля второго счетчика 3 40 43 Я И входом усилителя 13 мощности, Узлй10-13 подключены к узлу 14 преобразования питания. Выход усилителя 13соединен с датчиком 15, выход которого подключен ко входу селектора16. Первый вход первого логическогоэлемента 17 И соединен с генератором 4, а выход- с входом йервогосчетчика 5 времени и первого логического элемента 18 ИЛИ, выход которого через узел 19 соединен со входом сумматора 6, выход которогоподключен к индикатору 8, К первомувходу блока 26,подключен выход счетчика 5, ко второму входу - выход сумматора 6, выход блока 26 соединен с времени и входами инвертора 2 1, вы-ход которого подключен к входу ус.тановки нуля третьего счетчика 23времени, счетные входы счетчиков 22и 23 соединены с выходом генератора 4, а выходы этих счетчиков через вторые логические элементы 24 И,а также выход первой дифференцирующей цепи 20 подключены к входамвторого логического элемента 25 ИЛИВыход второго логического элемента25 ИЛИ связан с узлом 14, которыйсодержит выпрямитель 28, регулируемый транзистор 29, балластный резистор 30, стабилитрон 31, транзистор32 электронного ключа, переключатель33 и триггер 34. Коллектор транзистора 29 подключен к потенциальномувыходу выпрямителя 28, а эмиттер соединен с выходом узла 14. Междуэмиттером и базой транзистора 29включен резистор 30, между базой транзистора 29 и корпусным выходом узла 14 - стабилитрон 31 и выводы коллектора и эмиттера транзистора 32,база которого через переключатель 33может соединяться е корпусным выходом источника 14 или с, выходом триггера 34, управляющий вход которогосвязан с выходом второго логическогоэлемента 25 ИЛИ, а вход установкиединицы - с пультом 2 преподавателячерез вторую дифференцирующую цепь 35Узел генераторов сигналов воздействиявключает в себя генераторы 10, 11 иимпульсный модулятор 12. Узел логической обработки информации имеетческих элементов 17 И. С амплитуд- ного селектора 16 поступает сигнал на третий вход первого логического элемента 17 И, на второй вход ко торого до момента ввода правильного ответа обучаемым поступает сигнал с пульта 9 обучаемого. В резуль тате этого тактовые импульсы через первый логический элемент 17 И по" ступают на первый счетчик .5 вре" мени и через первый логический элемент 18 ИЛИ, узел 19 вычисления среднего времени работы над программой, обеспечивающей деление на число обучаемых в группе, поступают на сумматор 6. С выхода сумматора 6 сигнал поступает на вторые входы блока 26 сравнения, поступает сигнал от первого счетчика 5 времени, а с выхода блока 26 сравнения- на индикатор 8. Однако индикатор 8 не обеспечивает визуальной индикации из-за отсутствия сигнала разрешения из счетчика 27 правиль" ных ответов, В момент получения программы, отключения узла 14, падения напряжения на выходе датчиков 15 и селектора 16 на выходе первой дифференцирующей цепи 20 формируется импульс, устанавливающий на нуль третий счетчик 23 времени, С этого момента третий счетчик произ . водит отсчет времени работы над программой. На основании данных о решении обучаемыми аналогичных задач (работе над программами аналогичной трудности) еще до начала работы устройства устанавливается минимальное время й работы обучаемого над программой без отдыха и минимальное время С отдыха. При этом в эти промежуткивремени в контроле состояния обучаемого нет необходимости.Вторые логические элементы 24 И подключены к выходам счетчиков времени таким образом, что на выходе одного из элементов появляется сигнал при наличии на выходах связанного с ним счетчика комбинации сигналов, соответствующих й, а на выходе другого элемента - й. До истеченияс момента начала работы над програм" мой напряжение питания на узлы 10" 13 не подается, напряжение на входе датчика 15 близко к нулю, на выходе селектора 16- нулевой уроввнь, В мо", мент й на выходе элемента И 24 соот ветственно на выходе элемента 25 ИЛИ появляется импульс, переворачивающий 5 960899 6логические элементы И 17, ИЛИ 18,инвертор 21, логические элементы И 24и ИЛИ 25. Узел счетчиков времениимеет счетчики 22 и 23. Узел преобразования питания имеет полупроводни" Зковый стабилизатор напряжения, включающий в себя выпрямитель 28, транзястор 29, резистор 30, стабилитрон31, транзистор 32, а также переключатель 33, триггер 34 и дифферен", 10цирующую цепь 35После включения устройство работает следующим образом.Перед получением обучаемым программы производится предварительная на зстройка устройства. При этом накаждом рабочем месте включены блоки 10-12, 15, 16 и узлы 14 питания.Переключатель 33 установлен в такомположении, что база транзистора 32 20соединена с корпусным выходом источника питания, таким образом, транзистор 32 закрыт, напряжение на выходеисточника 14 равно номинальному,определяемому стабилитроном 31. На И1 выходе импульсного модулятора 12 напряжение имеет форму радиоимпульсов,которые, усиливаясь усилителем 13,обеспечивают работу датчика 15электробиолюминесценции. Выходное Эфнапряжение датчика 15, представляющее собой исходный уровень электробиолюминесценции для каждого обучаемого, измеряется, и производитсясоответствующая индивидуальная Регу"лировка порога срабатывания каждогорегулируемого амплитудного селектора 16.Затем обучаемые получают программу. Переключатель 33 переводится вположение, соединяющее базу транзистора 32 с выходом двоичйоготриггера 34. С пульта 2 преподавателя включаются блоки устройства,в момент включения блоков на выходевторой дифференцирующей цепи 35 формируется импульс, устанавливающийна выходе триггера 34 и, соответственно, на базе транзистора 32 нену+левой потенциал, соответствующийлогической единице, При этом транзистор 32 открывается, напряжениена стабилитроне 31 и, соответственно, на выходе узла 14, падает довеличины, близкой к нулю. При этомпитание узлов 10-13 отключается, Смомента получения учащимися программы тактовые импульсы с генератора4 поступают на входы первых логи9 8мя его активной работы над программой.В сумматор 6 из канала данного обучаемого через первый логический элемент 18 ИЛИ и узел 19 вычислениябудет эаписано время активной работыобучаемого. Когда все обучаемые дадут правильные ответы, в счетчиках5 времени будет записано время актив-,ной работы каждого обучаемого надпрограммой, а в сумматоре 6- общеевремя активной работы всех учащихся над программой, деленное на числсучащихся в группе, т.е. средняя трудоемкость усвоения программы. Одновременно из счетцика 27 правильныхответов поступает сигнал разрешенияна индикатор 8, В этом случае последний обеспечивает визуальную индикацию средней трудоемкости усвоения программы, сигналы со счетчика5 времени,поступающие на первыевходы блока 26 сравнения, .и сигналы, поступающие от сумматора 6 навторые входы блока 26 сравнения, обеспечивают появление сигналов на выхоДах блока 26 сравнения, срабатывание индикатора 8 и индикацию уровняусвоения программы обучаемым в зависимости от соотношения его индивидуального времени активной работы и средней трудоемкости изготовления прог-;раммы,Введение в схему устройства генераторов модулирующих импульсов и импульсных модуляторов (что обеспечивает запитку датчиков электробиолюмийесценции радиоимпульсами), а также отключение узлов 10-13 йа значительные промежутки времени приводитк снижению средней мощности высокочастотного электромагнитного поля,воздействующего на человека и излучаемого в пространство. Использование изобретения позволяет также повысить эффективность обучения. формула изобретения 1. Обучающее устройство; содержащее блок преподавателя, соединенный с блоком учащегося, который имеет пульт обучаемого, узел индикаторов, узел вычисления среднего времени, соединенные с блоком преподавателя, счетчик времени, соединенный через узел сравнения со ечетчиком правильных ответов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности 7 96089 триггер 34, При этом транзистор 29 запирается и узел 14 обеспечивает но минальное напряжениепитания узлов 10-13. Датчик 15 фиксирует уровни электробиолюминесценции, близкие к исходным для каждого обучаемого. Утомление каждого обучаемого в процессе активной работы над программой фиксируется его датчиком 15 электробиолюминесценции совместно с ампли в тудным селектором 16 по снижению уровня электробиолюминесценции. В момент утомления прекращается поступ э ление сигнала с амплитудного селектс тора 16 на индикатор 7 работоспособ з ности и на логический элемент 17 И, что вызывает отключение индикатора 7 работоспособности и прекращениеработы первого счетчика 5 времени, При отключении индикатора 7 работо способности обучаемый прерывает работу над программой до восстанов-. ления работоспособности. В это же время, вследствие падения напряжения на выходе селектора 16, на вы з -,ходе первой дифференцирующей цепи 20 формируется импульс, устанавливающий счетчик на нуль, после чего начинается оточет времени перерыва. Этот же импульс проходит через вто- ур ройулогический элемент 25 ИЛИ на вход триггера 34, что приводит к отключению питания узлов 10-13, и уро вень электробиолюминесценции до момента й, с начала перерыва не фиксируется. Включение узла 14 и возобновление фиксации в момент с с начала перерыва происходит аналогичномоменту й . Сигнал восстановленияработоспособности, вырабатываемыйна выходе амплитудного селектора16 при возвращении уровня электробиолюминесценции, определяемого датчиком 15 электробиолюминесценции, до исходного значения, приводит к включению индикатора 7 работоспособности и возобновлению работы обучав" мого йад программой и поступлению вновь тактовых импульсов через логический элемент 17 на счетчик 5 времени. Так происходит работа до моЯ мента ввода обучаемым правильного ответа. В этом случае из пульта 9 обучаемого сигнал правильного ответа поступает в счетчик 27 правильных ответов, а сигнал запрета " на логи-иЯ ческий элемент 17 И.Таким образом,к моменту усвоения программы обучаемым в счетчик 5 времени будет записано вре9 960899 10 обучения, оно имеет узел генерато- тор соединяется с входом дифференциров сигналов воздействия, усилитель рующей цепи и управляющим входом бло" мощности, узел преобразования питания ка преподавателя, выход дифференцирудатчик электробиолюминесценции, амп- ющей цепи подключен к входу узла счетлитудный селектор, дифференцирую- з чиков времени и информационному входу щую цепь, узел логической обработки узла логической обработки информации, информации и узел счетчиков времени, 2. Устройство по и. 1, о т л и " при этом узел генераторов сигналов ч а ю щ е е с я тем, что узел пре" воздействия непосредственно и через образования питания имеет полупроусилитель мощности соединен с узлом 1 В водниковый стабилизатор напряжения, преобразования питания, один из вхо- переключатель, триггер и дифференцидов которого связан с первым выходом рующую цепь, при этом выход дифферен" узла логической обработки информа- цирующей цепи через последовательно ции, который вторым выходом соеди- соединенные триггер и переключатель нен с информационным, входом узла вы 15:подсоединены к одним из выводов по" числения среднего времени, а третьим лупроводникового стабилизатора напрявыходом, - с управляющим входом счет- жения.чика времени, информационный выход Источники информации, усилителя мощности через последова" принятые во внимание при экспертизе тельно соединенные датчик электро в 1. Авторское свидетельство СССР биолюминеоценции, амплитудный селек- Ю 750547, кл. С 09 В 7/07 1976.960899 С. Алексановпер Корректор Н. Демчикоставителехред М,Реда П. Коссейтат ате атееи т Тираж 472 ПИ Государственн по делам иэобре 35, Москва, Ж-ЗБ. Ужгород, ул филиал ППП "Патент",го коенийРауш Подписноеа СССРрытийнаб., д. 4/