Устройство для обучения

Оп ИСАНИЕИЗОВЕИТИНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоцнапистичесииарвсиубиии и 972551(51) М. Кл. С 09 В 7/07 Ъсудвретеквай комитет СССР ао. лелем изобретений и открмтк,071(,088.8) Дата опубликования описания 07, 1 1, 82 О " .пп,И,ИИрзангулян и Г,Г,Ианьшинс,ьД 0 ;.;:пи пи ди к-.,."Ы .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ 1Изобретение относится к техничес-ким средствам автоматизированногообучения и может быть использованодля группового обучения с индивидуальным контролем учебного процесса5и является усовершенствованием основного,По основному авт, св в 750547известное устройство для обучения,содержащее пульт преподавателя, соединенный с генератором тактовых импульсов и пультами учащихся, подключенными через счетчик сигналов правильности ответов к блоку индикации результатов ответов и непосредственно к первым входам элементовИ, вторые входы которых соединены сгенератором тактовых импульсов, третьи входы - с выходами соответствующих амплитудных селекторов, а выходы через последовательно включенные счетчики времени и блок сравнения - с одними входами блока индикации результата ответа и через последовательно включенные элементИЛИ, блок определения средней произ.водительности учащихся и сумматорас другими входами блока индикациирезультата ответов и со входами блока сравнения, а также последовательно включенные генератор высокочастотных сигналов, датчики электробиолюминесценции, соединенные со входамисоответствующих амплитудных селекторов, и индикаторы работоспособности учащихся, подключенные к выходам соответствующих амплитудных селекторов,В устройстве обеспечены контрольутомления обучаемых и регулировка режима труда и отдыха по данным контроля 1 ,Однако информативность контроляутомления в известном устройственедостаточна из-за подключения датчиков электробиолюминесценции к генератору высокочастотного сигнала,напряжение которого в процессе рабо97255 О ты не изменяется. Для устройства характерна также нестабильность контроля из-за изменения величины сигнала датчика электробиолюминесценции при изменении положения тела обучаемого, Эти Факторы снижают эффективность обучения,Целью изобретения является повышение точности устройства, позволяющее повысить эффективность обучения путем стабилизации положения датчиков электробиолюминесценции и измерения их сигналов при изменении напря"жения от высокочастотного генератора. Цель достигается тем что в уст"ройство введены первые и вторые аттенюаторы, усилители, кольцевые счетчики, генератор одиночных импульсов,счетчики импульсов электробиолюминесценции, дешифраторы и дополнительныеэлементы И, причем выход генераторавысокочастотных сигналов подключенк входам датчиков электробиолюминесценции через последовательно соединенные соответствующие вторые аттенюаторы подключены и усилители, вхо 1 ф3 сигналов правильности ответов,Кроме того, пульт 1 соединен с генератором 4 тактовых импульсов, Выходгенератора 5 высокочастотных сигналов подключен к сигнальным входаматтенюаторов 6 соединенных своимивыходами через оконченные усилители 7 с датчиками 8 электробиолюминесценции, выходы которых подключены к сигнальным входам аттенюаторов 9,Выходы аттенюаторов 9 подключенык входам амплитудных селекторов 10Сигнальные входы кольцевых счетчиков 11, соединены с генератором 4 тактовых импульсов и генератором 12 одиночных импульсов, а выходы - с управляющими входами аттенюаторов 6 и 9,Входы установки нуля кольцевых счетчиков 11 связаны с кнопкой 13, а вход2 О генератора 12 - с кнопкой 14. Первые входы элементов И 15 соединены с генератором 4, вторые - с пультами 2,а третьи - с выходами амплитудныхселекторов 10. Выходы элементов И 15 соединены с сигнальными входами счетчиков 16 импульсов электробиолюминесды амплитудных селекторов через соответствующие вторые аттенюаторы подключены к выходам соответствующих датчиков электробиолюминесценции икольцевых счетчиков, первые и вторые ЗО входы которых соединены соответственно с выходами генератора тактовых импульсов и генератора одиночных импульсов, а выходы - с установочными входами счетчиков импульсов электробиолюминесценции, выходы основных элементов И через последовательно соединенные соответствующие счетчики импульсов электробиолюминесценции дешифраторы и дополнительные элементы И подключены к входам соответствующих счетчиков времени и элемента ИЛИ, выходы дешифраторов соединены с входами соответствующих индикато 45 ров работоспособности учащихся,Введение аттенюаторов позволяет измерять электробиолюминесценции при нескольких значениях напряжения от генератора высокочастотного воздействия, что повышает информативность контроля.На Фиг, 1 представлена схема устройства; на Фиг, 2 и 3 - схемы первого и второго аттенюаторов; на фиг,4- конструкция датчика электробиолюминесценции и Фиксирующего узла.Пульт 1 преподавателя соединен через пульт 2 учащихся со счетчиком ценции, входы установки нуля которых подключены к нулевым выходам кольцевых счетчиков 11, а выходы - к входам дешифраторов 17, выходы которых соединены с индикаторами 18 работоспособности учащихся и элементов И 19, которые соединены с пультами 2 и с генераторами 4, а выходы - с входами счетчиков 20 времени и входами элемента ИЛИ 21, выходы которого через блок 22 определения средней производительности учащихся соединены с входами сумматора 23 выход которого соединен с входом блока 24 индикации результата ответов, К входам блока 25 сравнения подключены выходы счетчиков 20 времени, к вторым входам - выходы сумматора 23, выходы блока 25 соединены с входом блока 24, вход которого соединен также со счетчиком 3, Над датчиками 8 размещены Фиксирующие узлы 26,Первый аттенюатор 6 содержит резистор 27, включенный между сигнальным входом и выходом аттенюатора, транзистором 28, коллекторы которых через резисторы 29 подключены к выходу, а базы соединены с управляющими входами аттенюатора, Во вором аттенюаторе 9 между сигнальным входом и выходом включен регулируемый резистор 30, а коллекторы транзисто5 9725ров 31 подключены к выходам аттеню-атора через регулируемые резисторы32, базы соединены с управляющимивходами аттенюатора,Датчик 8 электробиолюминесценциисодержит электрод 33, подклюценныйк выходу усилителя 7, и фотоэлемент34, соединенный с сигнальным входомвторого аттенюатора 9Электрод 33 представляет собой 10прозрачную диэлектрическую, напримерстеклянную, пластину 35 с напыленным на нее прозрачным токопроводящимслоем 36, например двуокиси олова,и поверх этого слоя, по краю его, 1слоем 37 металла (например, серебра),к которому припаян вывод 38, соединенный со входом датчика 8 электробиолюминесценции. Электрод 33 расположен между фиксирующим узлом 26 и 2 офотоэлементом 34 токопроводящим слоем в сторону последнего,Фиксирующий узел 26 содержит диэлектрическую пластину 39 с отверстием 40, имеющим коническую форму. 25 Устройство для обучения работаетследующим образом,Предварительная настройка элементов устройства на каждом рабочем мес- зоте обучаемого сводится к подбору фиксирующего узла 26, закрепляемого затем над датчиком 8, и к регулировке с помощью резисторов 30 и 32 уровней срабатывания амплитудного селектора. При этом включается только частьблоков устройства, а именно, на каждомрабочем месте включены генераторы 6и 12, усилитель 7, селектор 10, аттенюаторы 6 и 9, Для измерения уровняэлектробиолюминесценции обучаемыйвставляет средний палец левой руки в отверстие 40 фиксирующего узла 26, Фиксирующий узел 26 подбирается для каждого обучаемого из комплекта таких узлов, отличающихсядиаметром отверстия 40, таким образом,цтобы фотоэлемент 34 фиксировал уровень электробиолюминесценции, который не менялся бы при изменении по 50ложения пальца относительно отверстия, Уровень электробиолюминесценции, измеряемый при этом, являетсяфоновым уровнем для неутомленногообучаемого. При измерении этого уровня производится нажатие вначале накнопку 13, затеи на кнопку 14, Принажатии на кнопку 13 устанавливаетсяисходное положение кольцевого счет 51 6цика 11, При этом один из транзисторов 28, связанный с соответствующимвыходом кольцевого счетчика 11, открывается, подключая параллельно входуусилителя 7 включенный в коллектореэтого транзистора резистор 29, Напряжение на выходе аттенюатора 6 определяется соотношением сопротивлений резисторов 27 и 29, При каждомнажатии на кнопку 14 состояние кольцевого счетчика 11 изменяется вследствие поступления на его вход импульса от генератора 12, сигнал появляется на одном из выходов счетчика 11, открывается один из транзисторов 28, подключающий один- изрезисторов 29,Регулировка резисторов 30 и 32осуществляется при каждом нажатиикнопок таким образом, цтобы напряжение на входе селектора 10 оставалосьнеизменным при переключении резисторов,Включение всех узлов и блоков устройства производится при полученииобучаемыми уцебной программы. Переключение при этом резисторов в аттенюаторах 6 и 9 производится при поступлении импульсов от генератора 4,В начале работы над программой уровни электробиолюминесценции, измеряемые датчиками 8, равны фоновым и неизменяются при переключении резисторов в аттенюаторах, По мере утомления эти уровни начинают снижаться.Сопротивления резисторов выбранытакими, что при переключении изменяется напряжение на электроде, Закон измерения интенсивности свеченияот утомления для различных значенийнапряжения различен, поэтому величи"на напряжения на входе амплитудногоселектора 10 при утомлении будет изменяться при коммутации резисторов.Селектор 10 настроен таким образом,что единичный сигнал на его выходесменяется нулевым при падении напряжения на его входе ниже заданного порогового уровня, т,е при коммутациирезисторов напряжение на входе селектора в какие-то моменты выше, а вкакие-то - ниже порога, сигнал навыходе селектора представляет собойпоследовательность нулей и единиц,Утомление каждого обучаемого в процессе активной работы над программойопределяется путем анализа этой последовательности на основе подсчетачисла нулей и единиц в счетчике 16,972551 О 25 30 З 5 Формула изобретения Дешифратор 17, представляющий собой набор элементов И, ИЛИ, подключен к выходам счетчика 16 таким образом, что сигнал на его выходе появляется при определенных комбинациях нулей и единиц на входе счетчика 26, например, когда число единиц превос" ходит число нулей, Исчезновение сигнала на выходе дешифратора 17 свидетельствует об утомлении обуча" емого.До момента фиксации утомления с дешифратора 17 поступает сигнал на первый вход второго элемента 19, на второй вход которого до момента ввода правильного ответа обучаемым поступает сигнал с пульта 2, В результате этого тактовые импульсы через элемент 19 поступают на счетчик 20 и через элемент 21, блок 22, обеспечиваоций деление на число обучаемых в группе - на сумматор 23. С выхода сумматора 23 сигнал-поступает на вторые входы блоков 25 и 24, На первые входы блока 25 поступает сигнал от счетчика 20, а с выхода блока 25 сравнения - на блок 24, Однако блок 24 не обеспечивает визуальной индикации из-за отсутствия сигнала разрешения из счетчика 3,В момент утомления прекращается поступление сигнала с дешифратора 17 на индикатор 18 и на второй элемент19, что вызывает отключение. индикатора 18 и прекращение работы счетчика 20. При отключении индикатора 18обучаемый прерывает работу над про"граммой до восстановления работоспособности Сигнал восстановления работоспособности, вырабатываемый навыходе дешифратора 17 при возвращении уровня электробиолюминесценции,определяемого датчиком 8 до исходного значения, приводит к включению индикатора 1 Й и возобновлению работы обучаемого над программой и поступлению вновь тактовых импульсов через элемент 19 и на счетчик 20. Так работа будет проходить до момента ввода обучаемым правильного ответа, В этом случае из пульта 2 сигнал правильного ответа поступает в счетчик 3, а сигнал запрета - на элемент 19, Таким . образом, к моменту усвоения программы обучаемым в счетчик 20 будет за 5 писано время его активной работы над программой, В сумматор 23 из канала данного обучаемого через элемент 21 и блок 22 будет записано время активной работы обучаемого, деленное начисло обучаемых в группе. Аналогичным образом будет происходить работаустройства параллельно для каждогообучаемого, Когда все обучаемые дадут правильные ответы, в счетчиках20 будет записано время активной работы каждого обучаемого над программой, а в сумматоре 23 - общее время активной работы всех учащихсянад программой, деленное на числоучащихся в группе, т,е, средняя трудоемкость усвоения программы. Одновременно из счетчика 3 поступает сигнал разрешения на блок 24, В этом слуслучае, блок 24 обеспечивает визуальную индикацию средней трудоемкости усвоения программы, сигналы сосчетчика 20, поступающие на первыевходы блока 25, обеспечивают появление сигналов на выходах блока 25,срабатывание блока 24 и индикациюуровня усвоения программы обучаемымв зависимости от соотношения его индивидуального времени активной работы и средней трудоемкости изготовления программы. Обеспечение оптимальных режимов труда и отдыха обучаемых в процессе обучения в сочетании с точным учетом трудоемкости усвоения программ позволяет значительно повысить эффективность обученияЭкономическая эффективность использования предлагаемого изобретения в системе автоматизации обучения системы автоматизации проектных 1 разработок (САПР) может быть определена, исходя из анализа следующих показателей:стоимость автоматизированного оборудования, расходы, связанные с обслуживанием технических средств обучения, время, затрачиваемое на обучение и Фонд зарплаты обучающихся специалистов за время обучения,Устройство для обучения по авт, св. У 750547, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, чтО, с.целью повышения точности устройства, в него введены первые и вторые аттенюаторы, усилители, кольцевые счетчики, генератор одиночных импульсов, счетчики импульсов электробиолюминесценции, деши97255фраторы и дополнительные элементы И, причем выход генератора высокочастотных сигналов подключен к входам датчиков электробиолюминесценции через последовательно соединенные соо ветствующие первые аттенюаторы и усилители, входы амплитудных селекторов через соответствующие вторые аттенваторы подключены к выходам соответствующих датчиков электробиолюминес ценции и кольцевых счетчиков, первые и вторые входы которых соединены соответственно С выходами генератора тактовых импульсов и генератора одиночных импульсов, а выходы - с уста новочными входами счетчиков импуль 1 10сов электробиолюминесценции, выходы основных элементов И через последовательно соединенные соответствующие счетчики импульсов электробиолюминесценции, дешифраторы и дополнительные элементы И подключены к входам соответствующих счетчиков времени и элемента ИЛИ, выходы дешифраторов соединены с входами соответствующих индикаторов работоспособности учащихся.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 7505 Й 7, кл, С 09 В 7/07, 1978522 уч 3 Заказ Филиал ППП "Патент", г., Ужгород, ул, Проектная,Тираж 72 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р Подписноеомитета СССРоткрытийшская наб., д, 4/5