DE1961496A1 - Elektronische Anlage fuer programmierten Unterricht - Google Patents

Description

Dipl. iNQ. JULIUS QILlARD

PATE NTANWALT

196H96

8 MÜNCHEN 55 MITTENWALDER STRASSE 34 FERNRUF 745775

Patentgesuch vom 8. Dezember 1969
Gerhard Westerberg
Hastskovägen 7a, Lahall
S - 183 50 Täby

Unser Zeichen: 1443/54

Elektronische Anlage für programmierten Unterricht

Die Erfindung betrifft eine elektronische Anlage für programmierten Unterricht.

Bei bekannten Systemen für solche Zwecke werden Fragen in der Form mehrerer wahlweiser Antworten gestellt, unter denen der Schüler zu wählen hat. Die Antworten v/erden oft in Frageformularen ähnlich dem "tipping"-System gegeben. Mit einem elektronischen Antwortsystem für mehrere, verschiedene Antworten, bei dem die Schüler ihre gewählte Antwort mittels eines Tableaux mit mehreren Tasten, abgeben, kann der Lehrer den Schüler unmittelbar korrigieren und über die richtige Lösung unterrichten. Zum elektronischen Antwortsystem gehören außer dem Tableau an jedem Schülerpult eine zentrale Meldeeinheit beim Lehrer zur Anzeige der Stellung der einzelnen Schüler-Tableaus nach jeder Schülerantwort. Bei bekannten elektromechanischen Systemen ist die zentrale Meldeeinheit über ein etwa 10-adriges Kabel mit jedem Schülerpult-Tableau verbunden. Bei z.B. 100 Schüler-Tableaus wird die Verkabelung dann sehr umfangreich.

Die Erfindung hat die Aufgabe, diesen Nachteil zu beseitigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß aBe Markierungsorgane über ein einziges gemeinsames, mehradriges Kabel mit der zentralen Meldeeinheit verbunden sind, jedes Markierungsorgan differenziert an eine erste Aderngruppe des gemeinsamen Kabels,

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BANK: {KUTSCHE IANK AQ. MÖNCHEN, FKOMENADEPtATZ KIO. NR. 313*7 ■ POSISCHECK: MÖNCHEN 11317t

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die wiederum mit einer Spannungsquelle zur Bildung von Spannungsmustern eines bestimmten Zyklus verbunden ist, und auch noch an eine zweite und an der zentralen Meldeeinheit mit dem Vergleichskreis verbundenen Aderngruppe angeschlossen ist und daß schließlich die einzelnen Elemente des Meldespeichers nacheinander zyklisch und synchron mit der Spannungsquelle erregt sind.

Die Erfindung beschränkt die Verkabelung durch Anwendung von "time sharing"-Technik auf ein einziges gemeinsames Kabel mit 10 bis 20 Adern, wobei die Schüler-Tableaus der Reihe nach abgefragt v/erden. Die verschiedenen Tasten der Tableaus v/erden in gleicher Weise an die Adern des gemeinsamen Kabels angeschlossen. Bestimmte Adern v/erden für die Wahl der Tableaus verwendet. Wenn man diese Wahladern binärcodet, kann man mit z.B. fünf Adern unter 2 =32 Tableaus wählen. Die Tableauwahl erfolgt dadurch, daß jede Wahlader in einen von zwei Spannungszuständen, die den binären Ziffern "1", bzw.'O" entsprechen, versetzt wird, so daß die Kombination der Spannungszustände eine fünfstellige, binäre Zahl ausdrückt.

Die verschiedenen Tableaus werden durch jev/eils zugeordnete Gitterschaltungen identifiziert, die das Einschalten der Tableaus der Reihe nach erlaubt, v/enn die Adern die Binärreihe 00000-11111 durchlaufen. Dadurch daß die verschiedenen Tableaus in gleicher Weise an das gemeinsame Kabel geschaltet v/erden, sind sie nicht an bestimmte Schülerpulte gebunden, sondern können an sämtliche Pulte angeschlossen werden. Die Schüler können also freie Tableaus verwenden, die sie an geeignete, freie Pulte anschließen. Da jedes Tableau und damit jeder Schüler von einer besonderen GitTerschaltung identifiziert wird, können die Tableaus tragbar mobil sein und von den Schülern an ein von ihnen jeweils gewähltes Pult angeschaltet werden.

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Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Dabei zeigen:

Fig. 1 die Aufstellung der Schülerpulte für die Tableaus und die des Lehrerpults für die zentrale Meldeeinheit;

Fig. 2 ein Markierungsorgan mit seinen Anschlüssen und Fig. 3 einige Einheiten der Eintragungseinheit.

Lt. Fig. 1 ist am Lehrertisch die zentrale Meldeeinheit 17 vorgesehen und über ein z.B. 10-adriges Kabel IS mit den Schüler- ^ Tableaus 11, 12, 14, 16, 128 aus v/eiteren Tableaus verbunden. Die Schülertableaus sind alle an das Kabel 18 in gleicher Weise angeschlossen und haben Stecker zum Anschluß freier Ilarkierungsorgane m, v;ovon zwei in Fig. 1, nämlich an den Tableaus 14 und 16, angedeutet sind.

Die Markierungsorgane sind so ausgestaltet, daß sie nach dem Anschluß mit einer ersten Anzahl Adern des Kabels 18 in einer bestimmten unterschiedlichen Weise verbunden sind.

Lt. Fig. 2 ist das Markierungsorgan über Widerstände, bzw. Gleichrichter an fünf Adern des Kabels IC angeschlossen. Die Zahl der Widerstünde, bzv:. Gleichrichter und die Reihenfolge | des Anschlusses dieser Elemente an die fünf Adern identifizieren das betreffende Ilarkierungsorcan. Das Markierungsorgan It. Eier.2 kann deshalb an jedes beliebige Tableau der Fig. 1 angeschlossen werden und wird trotzdem immer als ein und dasselbe Markierungsorgan von der zentralen Meldeeinheit 17 identifiziert. Das 2!arkierungsorgan It. Beispiel kann als Vertreter von 10100 in einem Binärsystem betrachtet werden. Drei der fünf Adern sind über Widerstände an die Basis eines Transistors TrI und über einen weiteren Widerstand an ein negatives Potential von -6 Volt

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angeschlossen. Zwei der fünf Adern sind über Gleichrichter an den Kollektor des Transistors TrI und außerdem über einen Widerstand an ein positives Potential von +12 Volt angeschlossen. Lt. dieser Schaltung wirä, wenn die fünf Adern die richtigen Spannungen haben, nämlich 12, 0, 12, 0 und 0 Volt, gerechnet von links nach rechts, der Transistor TrI gesperrt und positives Potential auf die Basis der drei Transistoren Tr2, Tr3 und Tr4 übertragen, die zusammen als Gitter wirken. Die Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren TrI, Tr2, Tr3, Tr4 sind in den drei Leitungen 22, 23 und 24 enthalten, die zwischen drei Adern des Kabels 18 und einer Flip-Flop-Schaltung 25 angeschlossen sind. Die Flip-Flop-Schaltung 25 besteht aus drei Stufen, die am Eingang an vier Drucktasten l, 2, 3, 4 angeschlossen sind. Die Drucktaste 1 ist an die letzte, die Drucktaste 2 an die mittlere, die Drucktaste 3 an die mittlere und die letzte Drucktaste 4 an die erste Flip-Flop-Schaltung angeschlossen. Der Schüler hat nun mit den Drucktasten vier Möglichkeiten, zur Beantwortung einer Frage. Diese Möglichkeiten können z.B. mit 001, 010, 011 und 100 bezeichnet werden, über die

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Ausgänge der Flip-Flop-Schalter erhält man entsprechende Signale an die drei Leitungen, vorausgesetzt, daß die Spannungen über die fünf Leitungen der Widerstands-Gleichrichter-Sätze gerade dem betreffenden Markierungsorgan entsprechen.

Lt. Fig. 3 sind die fünf Adern des Kabels 18 an eine Spannungsquelle 33 angeschlossen, die von einem Impulsgenerator PG gesteuert wird. Die Spannungsquelle 33 enthält mehrere Multivibratoren solcher Anordnung, daß die fünf Adern ein bestimmtes, zyklisch veränderliches Muster von Spannungen im Werte 00000 bis Hill aufweisen. Ein Spannungsmuster hat dann den Wert 10100, d.h. der Wert, der über den Transistor TrI das Gitter Tr2-Tr3-Tr4 in Fig. 2 öffnet. Die drei Adern des Kabels 18 sind an einen Vergleichskreis 31 angeschlossen, der auch mit einem Antwortgeber 34 zur Angabe der richtigen Antwort mit

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einem Schalter verbunden. Der Vergleichskreis 3l ist an ein Uechselregister 35 angeschlossen, das vom Impulsgenerator PG schrittweise gesteuert wird. Das Wechselregister hat mehrere Erinnerungselemente, die der Zahl der Markierungsorgane entspricht. Zugleich mit dem öffnen des Gitters eines bestimmten Markierungsorganes - dabei wird die vom Schüler gewählte Antwort (z.B. mit der Drucktaste 1 in Fig. 2) in den Kreis 31 eingegeben - wird das Erinnerungselement dieses Schülers um eine Stufe verschoben (in die Lage äußerst links). Ist die Antwort richtig und stimmt mit der vom Lehrer mit dem Antwortgeber aktivierten Antwort überein, dann wird "1" dem Inhalt des Erinnerungselementes hinzugefügt. Ist die Antwort falsch, dann erfolgt kein Zuschlag. Der Stand des Erinnerungselementes kann als ein Teilbild auf einem Schirm 35 vorn beim Lehrer oder als eine Art Markierung am Tableau angezeigt werden. Der Schüler kann so das Ergebnis der Prüfung laufend verfolgen.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   Elektronische Anlage für programmierten Unterricht mit mehreren von den Schülern gesteuerten Tableaus und einer zentra len Meldeeinheit mit Antwortbeurteilung an die Schüler beim Lehrer, einem zwischen falschen und richtigen Antworten differenzierenden Vergleichskreis und einem Meldespeicher für die den Markierungsorganen übermittelten Vergleichsergebnisse an der zentralen Ileldeeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ilarkierungsorgane (H) über ein einziges gemeinsames, mehradriges Kabel (18) mit der zentralen Meldeeinheit (17) verbunden sind, jedes Ilarkierungsorgan differenziert an eine erste Aderngruppe des gemeinsamen Kabels, die wiederum mit einer Spannungsquelle (33) zur Bildung von Spannungsmustern eines bestimmten Zyklus verbunden ist, und auch noch an eine zweite und in der zentralen Meldeeinheit mit dem Vergleichskreis (31) verbundene Aderngrupre angeschlossen ist und daß schließlich die einzelnen Elemente des Meldespeichers (32) nacheinander zyklisch und synchron mit der Spannungsquelle erregt sind.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Markierungsorgan (M) über eine Gitterschaltung (Tr2, Tr3, Tr4) an die zweite Adergruppe des gemeinsamen Kabels (18) angeschlossen ist und daß die Gitterschaltung spannungsabhängig gesteuert ist.

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   8 MÜNCHEN 55 MITTENWALDER STRASSE 34 - a - FERNRUF 745775
3. 3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2 mit Einzelschaltung eines Erinnerungsorgans aus einer Gruppe von Erinnerungsorganen über das gemeinsame und zur zentralen Meldeeinheit führende Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß im Gitterschaltkreis eine Sperre (TrI) über Widerstände und Dioden an eine Anzahl (5) Adern des Kabels (18) angeschlossen ist, die Adern-Mehrzahl mit der Zahl der Widerstände und Dioden übereinstimmt und daß die Spannungsquelle (33) die Aderngruppe in einen von zwei nach einem bestimmten zyklisch veränderlichen Spannungsmuster (von 0 und 12 Volt) Spannungszuständen versetzt, wodurch jeweils ein bestimmtes Markierungsorgan bei Uberein- Λ Stimmung zwischen dem Widerstands- und Diodenmuster der Gitterschaltung auf der einen Seite und dem Spannungsmuster der Adern auf der anderen Seite eingeschaltet wird.

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