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Die Erfindung bezieht sich auf Lehrmaschinen für graphische Disziplinen.
Die Maschine ist zum Unterricht und der Kontrolle von Kentnissen bei Lernenden in darstellender Geometrie und technischem Zeichnen vorgesehen, kann aber auch beim Studium anderer technischer und physikalisch-mathematischer Disziplinen verwendet werden, wo graphische Lösungen möglich sind.
Es sind Lehrmaschinen für graphische Disziplinen weit bekannt, die ein Eingabegerät für graphische Antwort des Lernenden, eine logische Einheit, eine Informationseinheit und eine Steuereinheit einschliessen. Das
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gabegerät für die Antwort gekoppelte logische Einheit weist ein Kodiergerät, einen Entschlüssler und einen
Komparator auf, die hintereinandergeschaltet sind, und die Informationseinheit ist durch in Reihe liegende Einheiten für"Vorsagen", Anzeigen und Bewerten gebildet. Mit der Informationseinheit und mit der logischen Einheit ist die Steuereinheit verbunden.
Die obengenannte Maschine arbeitet wie folgt :
Der Lernende führt auf dem Formular für Aufgabenstellung des Eingabegeräts für die Antwort mit Hilfe von Zeicheninstrumenten den nächstfolgenden graphischen Aufbau aus und locht dann mittels eines stromführenden Stechzirkels das Formular für Aufgabenstellung an bestimmten Stellen der aufgezeichneten Linie. Falls der Aufbau richtig ausgeführt ist und die Kontaktpunkte (Lochungen) richtig gewählt sind, gelangt der durch ein Schlie- ssen zweier Kontakte der Kontaktplatte erzeugte Stromimpuls in die logische Einheit der Maschine. Hier wird dieser Impuls mit einem in den Speicher der Maschine eingeschriebenen Programm verglichen.
Nach dem Vergleich der Antwort mit dem Programm wird sie als Antwort entweder akzeptiert oder verworfen. Der Lernende darüber durch die Informationseinheit (in Form eines entsprechenden akustischen oder Lichtsignals) in Kenntnis gesetzt, und, falls der betreffende Aufgabenschritt durch ihn richtig erfüllt ist, ist die Maschine zur Aufnahme der nächsten Antwort bereit, wenn aber die Antwort falsch ausgefallen ist, muss der Lernende an der Erfüllung dieses Aufgabenschritts so lange arbeiten, bis er der Maschine eine richtige Antwortvorlegt.
Die bekannten Maschinen weisen eine Reihe von wesentlichen Nachteilen auf; erstens erfordern diese Maschinen vom Lernenden, obwohl sie seine Antwort an die Maschine in grafischer Form versehen, einen gewissen zusätzlichen Zeit- und Arbeitsaufwand für den Prozess der Kontaktierung selbst.
Zweitens ist der Prozess der Kontaktierung für die Kontakte der Kontaktplatte und den stromführenden Stechzirkel nicht eindeutig, weil auf einer beliebigen Geraden eine unendliche Menge von Punktpaaren genommen werden kann und sie alle eine und dieselbe Linie bestimmen werden. Zur Auswahl zweier bestimmter Punkte auf irgendeiner Linie eines durch den Lernenden auszuführenden Aufbaus muss also die Wahl der Kontaktpunkte extra bestimmt werden, was praktisch beinahe unerfüllbar ist, weil dies die Idee des Aufbaus selbst zunichte macht. Werden nämlich dem Lernenden die Stellen der Kontaktpunkte von vornherein vorgegeben, so entfällt die Notwendigkeit des Aufbaues der gesuchten Linie nach irgendwelchen andern Parametern.
Zweck der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu überwinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Lehrmaschine für graphische Disziplinen zu schaffen, die dem Lernenden es ermöglicht, seine graphische Antwort der Maschine in natürlicher Form, d. h. durch unmittelbares Zeichnen der betreffenden Linien des Aufbaus von Zeichnung, Schema, Kurve ohne irgendwelche zusätzlichen Tätigkeiten und Operationen vorzulegen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer Lehrmaschine für graphische Disziplinen, die ein Eingabegerät für graphische Antwort des Lernenden aus einer Kontaktplatte, einer Lochkarte, einer stromführenden Platte und einem Formular für Aufgabenstellung, die reihenmässig übereinanderliegen, eine mit dem Eingabegerät für die Antwort gekoppelte logische Einheit aus einem Kodiergerät, einem Entschlüssler und einem Komparator, die hintereinandergeschaltet sind, eine Informationseinheit, die aus in Reihe liegenden Einheiten für "Vorsagen", Anzeigen und Bewerten gebildet ist, deren Eingänge je an den Ausgang des Komparators angeschlossen sind, und eine mit der Informationseinheit und der logischen Einheit verbundene Steuereinheit enthält,
der Entschlüssler gemäss der Erfindung eine bei einer richtigen Antwort des Lernenden ansprechende Koinzidenz-"UND"-Schaltung aufweist, deren Eingänge mit dem Eingabegerät für die Antwört über entsprechende identisch geschaltete Dioden des Kodiergeräts und ein Verzögerungselement, das die"UND"-Schaltung nach Ablauf der vorgegebenen Zeit nach deren Ansprechen in den Ausgangszustand zurückbringt und dessen Eingang an den Ausgang der"UND-Schaltung angeschlossen ist, verbunden sind.
Die vorgeschlagene Lehrmaschine für graphische Disziplinen gewährleistet eine natürliche Form des Umganges des Lernenden mit der Maschine, erfordert keine speziellen Fertigkeiten bei der Arbeit und besitzt eine hohe Funktionssicherheit. Darüber hinaus sichert sie eine schnelle automatische Umstellung von einem Programm auf das andere durch den Lernenden selbst.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines konkreten Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert werden, Es zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild der Lehrmaschine für graphische Disziplinen ; Fig. 2 eine
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die Eingabe der graphischen Antwort in die Lehrmaschine, das aus einer Kontaktplatte, einer Lochkarte, einer elastischen stromführenden Metallplatte und einem Formular für Aufgabenstellung (nicht gezeigt), die reihenmässig übereinanderliegen, besteht.
Dieses Gerät --1-- ist elektrisch mit dem Kodiergerät--II a-- und dem Entschlüssler --II b-- sowie mit dem Komparator c-- verbunden, die in Reihe geschaltet sind und zusammen die logische Einheit-II-der Maschine bilden, die ihrerseits mit der Steuereinheit --III-- der Maschine und der Informationseinheit --IV-- verbunden ist, die ebenfalls elektrisch mit der Steuereinheit --III-- gekoppelt ist. Die Informationseinheit-IV-stellt hintereinandergeschaltete Einheiten für "Vorsagen" --IV a-, Anzeigen-IV b-und Bewerten-IV c-dar.
Das Kodiergerät (Fig. 2) stellt eine Koinzidenz-"UND"-Schaltung dar, deren Eingänge-l, 2,3 und 4-mit dem Eingabegerät-l-für graphische Antwort (Fig. 1) mittels entsprechender, identisch geschalteter, demKodiergerät--IIa--zugehörender Dioden--5, 6, 7 und 8--verbunden sind, während deren Ausgang über ein Verzögerungselement --9-- und ein elektromechanisches Relais --10-- mit dem Komparator --11 c-- gekoppelt ist.
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quelle (nicht gezeigt) sowie zum Einstellen der Betriebsart der Maschine ("Kontrolle"oder"Unterricht") vorgesehen ist.
Die Maschine arbeitet wie folgt.
Der Lernende biegt, indem er den nächstfolgenden graphischen Aufbau auf dem Formular für Aufgabenstellung des Eingabegeräts --1-- für die Antwort ausführt, durch Bleistiftdruck die elastische stromführende Metallplatte (Folie) durch die Lochungen in der Lochkarte durch und bringt eine Kontaktierung der Folie mit einer Gruppe von längs der durch den Lernenden auszuziehenden Linie des Aufhaus gelegenen Kontakten der Kontaktplatte zustande.
Falls die gesuchte Linie durch den Lernenden entsprechend dem vorgesehenen Programm ausgezogen ist, berührt die Folie durch die Lochungen der Lochkarte auch diejenigen zwei Kontakte der Kontaktplatte, die die-
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die über die Leitungen --2 und 3-- kommenden Signale bei deren Eintreffen an den erstgenannten gesperrt, während die über die Leitungen --1 und 4-- kommenden Signale die Relais --13 und 14-sperren. Infolge der Sperrung der Relais-11, 12, 13 und 14-kommt das Signal in den Komparator-II c-, wo es auch als richtige Antwort des durch den Lernenden durchgemachten betreffenden Schrittes des Aufbaus fixiert wird. Gleichzeitig
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Signallampen der Anzeigeeinheit --IV b-- in Kenntnis setzt.
Nach Erfüllen aller programmierten Schritten des Aufbaus leuchten zusätzlich ein Meldetableau "Aufgabe gelöst" (nicht gezeigt) und eine Note auf einer Digi- talanzeigeröhre (gleichfalls nicht gezeigt) der Einheit für Bewerten --IV c-- (bei der Betriebsart "Kontrolle") auf.
Um eine beliebige Anzahl von Antworten entsprechend der Anzahl der in der Maschine programmierten eingeben zu können, werden beim Ansprechen der Relats --11,12,13 und 14-- deren Kontakte --11III,12III, 13III und 14III-gesperrt, die das Verzögerungselement für die Zeit einschalten, die zum Ansprechen der nächsten Relais des Komparators --II c-- notwendig ist. Nach der Einschaltung des Verzögerungselements --9-- und nach Ablauf des zum Durchgang von Signalen aus dem Entschlüssler-II b-- in den Komparator-II c-- erforderlichen Zeitintervalls öffnet das Verzögerungselement --9-- mittels Relais --10-- den Speisestromkreis der Re- lais-11, 12, 13 und 14--, wodurch diese deblockiert werden.
Danach sind diese Relais zur Aufnahme von neuen dem nächstfolgenden Schritt des Aufbaus entsprechenden Signalen wieder bereit.
In den Fällen, wo die Lösung des nächsten Schritts der Aufgabe dem Lernenden schwer fällt, kann er sich an die Maschine um Hilfe ein"Vorsagen"wenden, das beim entsprechenden Tastendruck ausgegeben wird und ein Bild auf einem Durchsichtleuchtschirm darstellt. Jedes "Vorsagen" stellt ein Bild dar, auf dem der zu lösende Schritt des Aufbaus graphisch wiedergegeben ist.
Bei der Betriebsart der Maschine "Kontrolle" wird jeder Zugriff des Lernenden zum "Vorsagen" durch die Einheit für Bewerten-IV b-nicht nur einfach fixiert, sondern auch noch je nach der Kompliziertheit der Aufgabe differenziert. Das Resultat wird dem Lernenden in Form einer Note --2, 3,4 und 5-- nach einer richtigen Lösung der Gesamtaufgabe mitgeteilt.