DE2113605A1

DE2113605A1 - System for programmed group or individual lessons

Info

Publication number: DE2113605A1
Application number: DE19712113605
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl-Ing Lorenz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-03-20
Filing date: 1971-03-20
Publication date: 1972-09-28

Description

Anlage für den programmierten Gruppen- oder Einzelunterricht Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage für den programmierten Frontal- oder Einzelunterricht mit einer Wiedergabevorrichtung für Lehrprogramme und mit Steuergeräten, insbesondere von den Schülern zu bedienenden Antwortgeräten nach Patentanmeldung Aktz.: P 1940 127.5-51.System for programmed group or individual lessons The invention refers to a system for programmed face-to-face or one-to-one lessons with a playback device for teaching programs and with control devices, in particular Answer devices to be operated by the students according to patent application Aktz .: P 1940 127.5-51.

Beim Unterricht mit Lehranlagen nach Patentanmeldung P 1940 127.5-51, die nach dem Auswahl-Antwortsystem aufgebaut sind, werden nach einem Lehrstoffabschnitt den Schülern Fragen gestellt und zu jeder getrennt zu beantwortenden Frage mehrere Antworten vorgelegt, aus denen die jeweils richtige Antwort auszuwählen ist. Hierzu ist die Lehranlage mit einem Lehrergerät und mit von den Schülern zu bedienenden Antwortgeräten ausgerüstet, die mit Tasten oder Druckknöpfen ausgestattet sind. Werden den vom Lehrer gestellten Frage beispielsweise vier Auswahlantworten augeordnet, so sind die Schülergeräte jeweils mit vier Schaltern (z.B. Taster) versehen, von denen einer (oder auch mehrere) nach der Fragestellung vom Schüler betätigt wird. Dabei rastet der Schalter ein und zeigt dadurch die Wahl der Antwort an.When teaching with teaching systems according to patent application P 1940 127.5-51, which are structured according to the selection-response system, are based on a subject section asked questions to the students and several questions for each question that had to be answered separately Answers presented from which the correct answer is to be selected in each case. For this is the teaching system with a teacher device and to be operated by the students Answering devices equipped with buttons or push buttons. For example, if the questions asked by the teacher are grouped with four choices, the student devices are each provided with four switches (e.g. buttons) from which one (or more) is actuated by the student after the question is asked. The switch engages and indicates the choice of answer.

Zugleich werden hierdurch Kontakte geschlossen oder geöffnet, Damit wird ein Signal an das Lehrergerät gegeben, das dort mit einem Soll-Antwort-Signal verglichen wird. Hierzu sind auf dem Lehrergerät ebenfalls z.B. vier Schalter angeordnet, die im betätigten Zustand einrasten und Stromkreise, die zu Vergleichseinrichtungen führen, schließen. Antwort- und Lehrergerät sind mit Signalanzeigevorrichtungen versehen, die bei Übereinstimmung der über das Schülergerät eingegebenen Ist-Antworten und der in das-Lehrergerät eingegebenen Soll-Antworten eine Anzeige in einer vorgegebenen Weise, z.B.At the same time contacts are thereby closed or opened, thus a signal is given to the teacher device, which there with a target response signal is compared. For this purpose, e.g. four switches are also arranged on the teacher's device, which engage in the actuated state and circuits which are used for comparison devices lead, close. Responder and teacher devices are equipped with signal indicators provided that if the entered via the student device match Actual answers and the target answers inputted into the teacher device are displayed in a predetermined one Way, e.g.

durch farbiges Licht (etwa grün) geben, während bei Nicht übereinstimmung ein anderes Zeichen erscheint (z.B. rot).by colored light (e.g. green), while in the case of disagreement another character appears (e.g. red).

Daraus ersieht jeder Schüler sofort, ohne daß die richtige Antwort vom Lehrer bekanntgegeben wurde, ob er falsch oder richtig geantwortet hat.Every student can see from this immediately without giving the correct answer announced by the teacher whether he answered incorrectly or correctly.

Bei Lehranlagen dieser Art ist auch vorgeschlagen worden, Teile eines Lehrprogrammes oder die an die Schüler zu richtenden Fragen auf Lichtbilder-zu speichern und bei der Bildwiedergabe durch Projektoren die Soll-Antwort-Signale über das Lehrergerät zu gegebener Zeit von Hand einzugeben.In teaching systems of this type, it has also been suggested that parts of a Teaching program or the questions to be directed to the students on photos-to save and in the case of image reproduction by projectors, the target response signals via the teacher device to be entered manually at the appropriate time.

Diese Art des Unterrichts belastet den Lehrer sehr, da er zusätzlich zur Steuerung und Beobachtung des Bildablaufs sowie der Schüler für eine Eingabe der verschiedenen Soll-Antwort-Signale wahrend des Unterrichts sorgen muß. Außerdem ergeben sich dabei erhebliche Fehlermöglichkeiten und Leerlaufzeiten.This type of teaching puts a lot of strain on the teacher, as he is an additional one for controlling and observing the sequence of images as well as the students for an input of the various should-answer signals during the lesson. aside from that This results in considerable potential for errors and idle times.

Aus diesem Grunde wird beim Unterricht mit Lehranlagen, die nach dem Auswahl-Antwortsystem aufgebaut sind, der Lehrstoff den Schülern vorwiegend auditiv mit sporadischer visueller Unterstützung, jedoch nur unter Zwischenschaltung des Lehrers vermittelt. Dabei werden aber die Einsatzmöglichkeiten solcher Anlagen nicht voll genutzt.For this reason, when teaching with teaching systems that are based on the Selection-response system are built up, the subject matter given to the students predominantly aurally with sporadic visual support, but only with the interposition of the Teacher's mediated. However, the possible uses of such systems are not considered fully used.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein programmiertes Lernen auf visuellem und auditivem Wege bei Entlastung des Lehrers während des Unterrichts und aktiver Teilnahmemöglichkeit des Schülers zu ermöglichen. Die Lösung besteht bei einer Anlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß eine Bild- und Tonaufnahmevorrichtung und/oder eine Bild- und Tonwiedergabevorrichtung vorgesehen ist und Signale für die Steuergeräte über die Bild- und Tonkanäle, insbesondere über die Austastimpulse für die Bild- und Zeilenaustastung oder über die Synchronimpulse für die Bild- und Zeilensynchronisation, übertragen werden. Auf diese Weise wird es ermöglicht, eine mit Steuergeräten ausgerüstete Lehranlage in Verbindung mit dem Fernsehen und/oder einem Videocorder einzusetzen. Dadurch können bei aktiver leilnahmemöglichkeit des Lernenden Bildungsaufgaben wie Erwachsenenbildung, Krankenunterrichtung u.dgl. gelöst werden, die bisher nicht durchführbar waren. Dabei ist es möglich, Spezialisten auf großer Breite einzusetzen.The object of the invention is to provide programmed learning based on visual and auditory way to relieve the teacher during the lesson and more actively To enable the student to participate. The solution is a plant of the type mentioned according to the invention in that an image and sound recording device and / or an image and sound reproduction device is provided and signals for the control units via the image and sound channels, especially about the blanking pulses for picture and line blanking or via the sync pulses for image and line synchronization. That way will it enables a training system equipped with control units to be used in conjunction with the television and / or a video recorder. This allows when active Learner's opportunity to participate in educational tasks such as adult education, teaching the sick and the like, which were previously not feasible. It is possible Deploy specialists across the board.

Bei Verwendung einer Bild- und Tonaufnahmevorrichtung in Verbindung mit einem Videocorder gestattet es die Erfindung dem Lehrer, während des Unterrichts eigene Aufzeichnungen vorzunehmen, welche die Informationen für die Steuerung der Lehranlage enthalten. Man kann aber auch ein über ein Fernsehgerät empfangenes Programm mit den Steuerinformationen auf Band aufzeichnen und die Aufzeichnungen zu einem beliebigen Zeitpunkt reproduzieren. Da diese Aufzeichnungen und das gesendete Programm die Information für die Steuerung der Lehranlage enthalten, ist ein Ablauf des Unterrichts möglich, bei dem der Lehrer losgelöst von belastender Routinearbeit zu seiner eigenen Kontrolle und Verbesserung des Unterrichts, z.B. verhaltens- und lernphysiologische Studien vornehmen und damit den Unterricht wirksamer und zeitsparender gestalten kann.When using an image and sound recording device in conjunction with a video recorder, the invention allows the teacher to do so during the lesson to make own records, which contain the information for the control of the Teaching system included. But you can also watch a program received on a television set with the control information on tape and the records to a reproduce at any point in time. As these records and the broadcast program contain the information for the control of the teaching system, is a course of the lesson possible in which the teacher detached from stressful routine work to his own Control and improvement of teaching, e.g. behavioral and physiological learning Carry out studies and thus make teaching more effective and time-saving can.

Bei Verwendung einer nach dem Auswahl-Antwort system aufgebauten Lehranlage nach Patentanmeldung Aktz. P 1940 127.5-51, bei der an ein Lehrergerät von den Schülern zu bedienende Antwortgeräte anschließbar sind, braucht nur das mit den Antwortgeräten verbundene lehrergerät über einen Adapter an einen handelsüblichen Fernseher oder an einen Videocorder angeschlossen zu werden, Die über die Fernsehsignale übertragenen Steuersignale steuern die z.B. im Lehrergerät untergebrachte Vergleichseinrichtung an. Diese vergleicht die von den Schülern gegebenen Ist-Antwort-Signale mit den Soll-Antwort-Signalen auf Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung, welche sowohl auf dem Lehrergerät als auch dem Antwortgerät des Schülers durch Aufleuchten von Meldelampen angezeigt wird.When using a training system based on the selection-answer system according to patent application Aktz. P 1940 127.5-51, in which to a teacher device by the students answering devices to be operated can be connected, only needs that with the answering devices connected teaching device via an adapter to a standard television or to be connected to a video recorder, the transmitted over the television signals Control signals control the comparison device housed in the teacher's device, for example at. This compares the actual response signals given by the students with the Should answer signals for agreement or disagreement, which both on both the teacher's device and the student's responder by lighting up Indicator lights is displayed.

Es ist aber auch möglich, ein Antwortgerät mit Adapter, das nach dem prinzip der Auswahl L-Antwort arbeitet> unmittelbar an einen Fernseher oder Videocorder anzuschließen, ohne daß ein Lehrergerät verwendet wird. In diesem Fall ist die Vergleichseinrichtung im Adapter untergebracht, so daß das Lernergebnis auch durch einen einzelnen Lernenden, etwa im Heimstudium (z.B. Abeadstudium) ständig selbst kontrolliert werden kann.However, it is also possible to use a transponder with an adapter that can be used after the principle of selection L-answer works> directly on a television or video recorder without using a teacher device. In this case the comparator is housed in the adapter so that the learning result can also be achieved by a single learner, can be constantly monitored by oneself, for example in home studies (e.g. Abead studies).

Dadurch daß der Schüler nur nach dem Betitigen von Schaltern auf dem Antwortgerät erfährt, ob er richtig oder falsch geantwortet hat, ohne daß vorher die richtige Antwort über die Bild- und Tonwiedergabevorflchtung ausgegeben wird, ist er dazu angeregt, ständig mitzuarbeiten.Because the student only has to press switches on the The answering device finds out whether it has answered correctly or incorrectly, without having to do so beforehand the correct answer is output via the picture and sound reproduction device, he is encouraged to work constantly.

Anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.The invention is illustrated by means of a schematic exemplary embodiment explained in more detail.

Fig, 1 zeigt ein Blockschaltbild, aus dem der prinzipielle Wirkungsablauf ersichtlich ist und Fig. 2a bis 2e den Potentialverlauf elektrischer Signale bei der Bildübertragung.1 shows a block diagram from which the basic operational sequence can be seen and FIGS. 2a to 2e show the potential profile of electrical signals the image transfer.

Die in Fig, 1 dargestellte Lehranlage besteht aus mehreren Steuergeräten, nämlich aus einem Lehrergerät LS und mehreren von den Schülern zu bedienenden Antwortgeräten SS. Beim programmierten Unterricht nach dem Auswahl-Antwortsystem werden den Schülern anschließend an einen Abschnitt eines Lehrstoffes eine Prage und mehrere Antworten vorgegeben, aus denen die richtige Antwort bzw. mehrere richtige Antworten auszuwählen sind. Zur Eingabe der von den Schülern ausgewählten Antworten A-ist (Istantworten) ist Jedes Antwortgerät SS mit mehreren Drucktasten a, b, c, d versehen. Wird eine Drucktaste betätigt, so rastet sie ein und der geschlossene Kontakt gibt ein Signal A-ist an eine Vergleichseinrichtung 71 im Lehrergerät LS. Dort wird das vom Schüler gegebene Istantwort-Signal A-ist mit einem Sollantwort- Signal A-soll verglichen.The teaching system shown in Fig. 1 consists of several control devices, namely from a teacher device LS and several answering devices to be operated by the students SS. In programmed lessons according to the choice-answer system, the students then, after a section of the subject matter, a key and several answers given, from which to choose the correct answer or several correct answers are. To enter the answers chosen by the students A-ist (actual answers) Each transponder SS is provided with several pushbuttons a, b, c, d. Will be a When the push button is pressed, it engages and the closed contact gives a signal A-ist to a comparison device 71 in the teacher device LS. There it is done by the student given actual response signal A-is with a target response- Signal A-should compared.

Bei der erfindungsgemäßen liehranlage ist in einem Studio eine Bild- und Tonaufnahmevorrichtung BTA und in einem Unterrichtsraum eine Bild- und Tonwiedergabevorrichtung BTW vorgesehen.In the rental system according to the invention, a picture is in a studio and sound recording device BTA and in a classroom an image and sound reproduction device BTW provided.

Die Bild- und Tonaufnahmevorrichtung BTA enthält eine Kamera K und eine Kamerakontrollvorrichtung KK, der von einer Impulszentrale IZ Synchronimpulse S für Bild- und Zeilensynchronisierung und Austastimpulse Z für die Bild- und Zeilenaustastung zugeführt werden. Bei einer Aufnahme gelangen die Signale der Kamera nach Vorverstärkung zu einer Bildkontrollvorrichtung BK. Von dort werden die Signale einem Bernsehsender FS zugeführt oder über eine Leitung L1 an die Bild-und Tonwiedergabevorrichtung BTW gegeben0 Die Bild- und Tonsignale können aber auch auf Band in einem Videocorder VC gespeichert und zu einer gewünschten Zeit über den Sender FS oder über eine Leitung L2 an die Bild- und Tonwiedergabevorrichtung BTW übertragen werden.The image and sound recording device BTA contains a camera K and a camera control device KK, the synchronous pulses from a pulse center IZ S for picture and line synchronization and blanking pulses Z for picture and line blanking are fed. When recording, the signals from the camera arrive after pre-amplification to an image control device BK. From there the signals are sent to an amber broadcasting station FS supplied or via a line L1 to the image and sound reproduction device BTW Given0 The picture and sound signals can also be recorded on tape in a video recorder VC stored and at a desired time via the transmitter FS or via a line L2 are transmitted to the image and sound reproduction device BTW.

Austastimpulsen Z und/oder Bei der Aufnahme eines Lehrprogramms werden den/ Synchronimpulsen S S Steuersignale für die empfängerseitige Steuerung des Lehrergerätes LS und/oder der Schülergeräte SS, insbesondere Signale A-soll zur Sollantwort-Vorgabe (an die Vergleichseinrichtung 71) aufgedrückt. Hierzu ist nach einerAusgestaltung der Erfindung der Bild- und Tonaufnahmevorrichtung BTA ein Signalgeber G zum Erzeugen von Steuerimpulsen zugeordnet, der über einen eine Codiereinrichtung C enthaltenden Adapter Almit einem Impulsmodulator M für die von der Impulszentrale IZ gelieferten Austastimpulse Z bzw. Synchronimpulse S verbunden ist. Blanking pulses Z and / or when starting a teaching program the / sync pulses S S control signals for the receiver-side control of the teacher device LS and / or the student device SS, in particular signals A-soll for the target response specification (to the comparison device 71) pressed. To this end, according to an embodiment the invention of the image and sound recording device BTA to generate a signal generator G of control pulses assigned to the one containing a coding device C. Adapter Al with a pulse modulator M for those supplied by the pulse center IZ Blanking pulses Z or sync pulses S is connected.

Die den Austastimpulsen Z bzw. Synchronimpulsen S aufgedrückten Steuerimpulse werden in der Bild- und Tonwiedergabevorrichtung BTW in einer Trennstufe TR separiert, über einen Adapter A2 mit Demodulator DC dechiffriert nd der daran angeschlossenen Vergleichseinrichtung 71 zugeführt, von der aus eine Meldung an Anzeigevorrichtungen des Lehrergerätes LS und/oder des Schülergerätes SS gegeben wird. Das Lehrergerät LS hat mindestens eine der Anzahl der Schülergeräte SS entsprechende Zahl von Anzeigelampen a bis n, von denen die Lampen AR bei einer richtig gegebenen Antwort, beispielsweise mit grünem Dauerlicht und die Lampen AF bei einer falsch gegebenen Antwort rot brennen.The control pulses applied to the blanking pulses Z and synchronizing pulses S are separated in the picture and sound reproduction device BTW in a separation stage TR, decrypted via an adapter A2 with demodulator DC and the one connected to it Comparison device 71 supplied from which a message at Given display devices of the teacher device LS and / or the student device SS will. The teacher device LS has at least one of the number of student devices SS corresponding Number of indicator lamps a to n, of which the lamps AR when given correctly Answer, for example with a steady green light and the AF lamps if one is wrong given answer burn red.

Das Ergebnis der Antwort wird auch dem Schüler im Antwortgerät SS durch die eine oder andere der Signallampen AR, AF angezeigt.The result of the answer is also shown to the student in the answer device SS indicated by one or the other of the signal lamps AR, AF.

Zusätzlich zu Sollantwortsignalen A-soll können auch andere Steuersignale, z.B. Signale zur Freigabe der Betätigung der Antwortgeräte SS über die Bild- und Tonkanäle übertragen werden.In addition to target response signals A-soll, other control signals, E.g. signals to enable the actuation of the response devices SS via the image and Sound channels are transmitted.

Fig. 2a zeigt den Verlauf der Spannung U elektrischer Signale bei der Übertragung eines Bildes, das in Zeilen zerlegt ist.2a shows the profile of the voltage U of electrical signals at the transmission of an image broken down into lines.

Die Bildsignale einer Zeile sind mit B bezeichnet. Während der Zeilen- und Bildrückläufe wird das Bildsignal B ausgetastet (Austastimpulse Z).The image signals of one line are denoted by B. During the line and image returns, the image signal B is blanked (blanking pulse Z).

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Steuerimpulse den Synchronimpulsen S für die Zeilensynchronisation durch Impulsbreitenmodulation aufgedrückt.According to one embodiment of the invention, the control pulses are the Synchronization pulses S for line synchronization by pulse width modulation are applied.

Eine Impulsbreitenmodulation kann auch bei den Austastimpulsen Z für die Zeilenaustastung vorteilhaft sein (Fig. 2b).A pulse width modulation can also be used for the blanking pulses Z for line blanking can be advantageous (Fig. 2b).

Es ist aber auch möglich, Steuerimpulse ST einer Schwarzschulter der Austastimpulse Z fur die Zeilenaustastung aufzudrücken (Fig. 2c).But it is also possible to use ST control impulses on a black shoulder To apply blanking pulses Z for the line blanking (Fig. 2c).

Nach einer anderen Ausgestal\;iing werden Hochfrequenzimpulse lIF den Synchronsignalen für die Bild- oder Zeilensynchronisation ii.herlagert (Fig. 2d).According to another embodiment, high-frequency pulses are lIF the synchronizing signals for the image or line synchronization ii. (Fig. 2d).

Bei diesen Arten der Impulsmodulation wird die zu übertragende Infornation auf mehrere aufeinanderfolgende Zeilen- bzw.With these types of pulse modulation, the information to be transmitted on several consecutive lines or

Bildimpulse aufgeteilt.Split image pulses.

Es kann aber auch die gesamte Information auf nur einen Synchroniapuls Z (Bild- oder Zeilensynchronimpuls) aufgedrückt werden (Fig. 2e).However, the entire information can also be transferred to just one synchronization pulse Z (image or line sync pulse) are pressed (Fig. 2e).

Bei der Ilpulsiodulation genügt es, die Impulsfolge nur in den etwa fünf ersten Zeilen jedes Ralbbildes zu wiederholen.In the case of pulse pulse modulation, it is sufficient to only approximate the pulse train to repeat the first five lines of each Ralbbildes.

Auf diese Weise wird erreicht, daß eventuell störende Frequenzen nur am Bildrand eines Fernsehempfängers auftreten.In this way it is achieved that possibly interfering frequencies only occur at the edge of a television receiver.

Die aufeinanderfolgenden Steuersignale werden, wie Fig. 1 zeigt, bei der Wiedergabe eines Unterrichtsprogramms in dem an die Bild- und Tonwiedergabevorrichtung BTW angeschlossenen Adapter A2 gezählt (Zählstufe Z) oder nach dem Zeitmultiplexverfahren abgetastet und einem Steuerteil der Vergleichseinrichtung 71 zugeführt, In dieser Vergleichseinrichtung 71 werden Steuersignale für die Freigabe der Antwortgeräte SS u.dgl. wirksam.The successive control signals are, as FIG. 1 shows, at the reproduction of a teaching program in the to the image and sound reproduction device BTW connected adapter A2 counted (counting level Z) or according to the time division multiplex method scanned and fed to a control part of the comparison device 71, In this Comparison device 71 are control signals for the release of the transponders SS and the like effective.

Diese Antwortgeräte SS können - wie die gestrichelte Darstellung zeigt - über einen Adapter A3 auch direkt an die Bild-und Tonwiedergabevorrichtung BTW angeschlossen werden. In diesem Fall ist eine Vergleichseinrichtung 71 in dem Adapter A3 untergebracht.These transponders SS can - as the dashed illustration shows - Via an adapter A3 also directly to the picture and sound reproduction device BTW be connected. In this case a comparison device 71 is in the adapter A3 accommodated.

Claims

1. System for programmed group or individual lessons with a playback device for teaching programs and with control devices, in particular Answering devices to be operated by the students according to the patent application file number: P 1940 127.5-51, characterized in that an image and sound recording device (BTA) and / or a picture and sound reproduction device (btx) is provided and signals for the control units (LS, SS) via the image and sound channels, in particular via the Blanking pulses (Z) for image and line blanking or via the sync pulses (S) for image and line synchronization.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the image and Sound recording device (BTA) a signal generator (G) for generating control pulses is assigned, which via an adapter (A) containing a coding device (Z) with a pulse modulator (M) for those supplied by a pulse center (IZ) Blanking pulses is connected.

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the Control pulses through the line sync pulses (S) or line blanking pulses (Z) Pulse width modulation are applied (Fig. 2a, 2b).

4. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the Control impulses (set) of a black shoulder of the blanking impulses (Z) for the line blanking are pressed (Fig. 2c).

5. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that control pulses in the form of high-frequency pulses (HF) the synchronizing signals (S) for the image or Line synchronization are superimposed (Fig. 2d).

6. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that that the picture and sound reproduction device (btx) with a separation stage (TR) for the Control pulses is equipped to which an adapter (A2 or 3) with demodulator (DC) a teacher device (LS) and / or at least one response device (SS) connected is.

L e r s e i t e