DE2205376C3 - Lernmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lernmaschine zum Erarbeiten von grafischen Lösungen für einem Schüler auf einem Vordruck gegebene Aufgaben mit einem Eingabegerät, das den vom Schüler beim Zeichnen der von ihm gefundenen Lösung mit dem Zeichenstift auf Kontakte einer unterhalb des Aufgabenvordrucks angeordneten Kontaktplatte ausgeübten Zeichendruck in elektrische Signale umsetzt, und mit einer mit diesen Signalen gespeisten Logik.

Eine Lernmaschine dieser Art ist hinsichtlich des mechanischen Aufbaus der Eingabeeinrichtung für die Eingabe einer grafischen Antwort des Lernenden in der DE 19 45 784 beschrieben. Diese bekannte Eingabeeinrichtung enthält als wesentlichstes Teilstück eine Kontaktplatte, deren Kontakte unter Betätigung durch den vom Lernenden über den Zeichenstift auf dem Aufgabenvordruck ausgeübten Druck geschlossen werden können und dann die Abgabe von Signalen an eine Logik bewirken, die an Hand dieser Signale die vom Lernenden gefundene Lösung auf ihre Richtigkeit überprüft. Insoweit ermöglicht diese Eingabeeinrichtung ihrer Grundkonstruktion nach eine Eingabe der vom Lernenden gefundenen Lösung unmittelbar durch eine grafische Ausführung dieser Lösung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lernmaschine der eingangs erwähnten Art auch in ihrem elektrischen Aufbau so zu gestalten, daß der Lernende die von ihm gefundene grafische Lösung der ihm gestellten Aufgabe ohne irgendwelche zusätzlichen Tätigkeiten oder Operationen allein durch die zeichnerische Ausführung der von ihm gefundenen Lösung in die Lernmaschine einzugeben vermag.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daü der Dekodierer der in an sich be kannter Weise aus Kodierer, Dekodierer und Kompa rator bestehenden Logik eine UND-Schaltung mn vier mit je einer von vier gleichgepolten Dioden an den Kodierer angeschlossenen Eingängen aufweist, auf die jeweils ein bistabiles Schaltelement folgt, während mit dem Ausgang der UND-Schaltung ein Verzögerungsglied verbunden ist, das die bistabilen Schaltelemente in der UND-Schaltung nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne nach ihrem Umkippen durch die den Eingängen der UND-Schaltung zugeführten Signale wieder in ihren vorherigen Ausgangszustand zurückkehren läßt.

Die erfindungsgemäße Losung für die gestellte Aufgabe beruht auf einer neuartigen Verbindung von Grundbausteinen der Elektronik wie UND-Schaltungen und Verzögerungsgliedern, die als solche dem Stande der Technik angehören und etwa in der DE-OS 19 57 909 oder in der DD-PS 53 905 auch in Verbindung mit Lernmaschinen oder ähnlichen Geräten Erwähnung finden, dort aber in anderer Kombinalion und auch zu völlig anderen Zwecken zum Einsatz kommen als beim Anmeldungsgegenstand.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Lernmaschine gewährleistet eine natürliche Form des Verkehrs 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 wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Lernmaschine für grafische Disziplinen; und

Fig. 2 das elektrische Schaltbild für eine Ausführungsfoim des Dekodierers in der logischen Einheit der Lernmaschine von Fig. 1.

Die dargestellte Lernmaschine für grafische Disziplinen enthält ein Eingabegerät I (Fig. 1) für die Eingäbe der grafischen Antwort in die Lernmaschine, das aus einer Kontaktplatte, einer Lochkarte, einer elastischen, stromführenden Metallplatte und einem nicht gezeigten Vordruck für die Aufgabenstellung besteht, die der Reihe nach übereinanderliegen. Das Eingabegerät I ist elektrisch mit einem Kodierer Ha und einem Dekodierer Ub sowie mit einem Komparator lic verbunden, die in Reihe geschaltet sind und zusammen eine logische Einheit Il für die Maschine bilden, die ihrerseits mit einer Steuereinheit III der Maschine und einer Informationseinheit IV verbunden ist, die ebenfalls elektrisch mit der Steuereinheit III gekoppelt ist. Die Informationseinheit IV enthält hintereinandergeschaltete Einheiten IVa, IVb und IVc für »Vorsagen«, Anzeigen bzw. Bewerten.

Der Dekodierer lift (Fig. 2) stellt eine UND-Schaltung dar, deren Eingänge 1, 2, 3 und 4 mit dem Eingabegerät I (Fig. 1) mittels entsprechender, identisch geschalteter, dem Kodierer Ua zugehöriger Dioden S, 6, 7 und 8 verbunden sind, während ihr Ausgang über ein Verzögerungselement 9 und ein elektromechanisches Relais 10 mit dem Komparator lic gekoppelt ist.

Die UND-Schaltung kann beispielsweise aus vier elektromechanischen Relais 11, 12, 13 und 14 mit entsprechenden Kontaktgruppen II¹, 11" und 11'"; 12', 12" und 12'"; 13', 13^r' und 13'"; 14', 14" und 14'" aufgebaut sein.

Die Steuereinheit 111 der Maschine dient zu deren

Anschluß an eine nicht gezeigte Speisequellc sowie zum Einstellen der Betriebsart der Maschine (»Kontrolle« oder »Unterricht«).

Die dargestellte Lernmaschine arbeilei wie folgt: Der Lernende biegt, indem er die nächstfolgende grafische Konstruktion auf dem Vordruck für die Aufgabenstellung des Eingabegerätes I für die Antwort ausführt, durch Bleistiftdruck die elastische stromführende Metallplatte durch die Lochungen in der Lochkarte durch und brir.gt eine Kontaktierung der Folie mit einer Gruppe von längs der durch den Lernenden zu ziehenden Linie der Konstruktion gelegenen Kontakten der Kontaktplatte zustande.

Falls die gesuchte Linie durch den Lernenden entsprechend dem vorgesehenen Programm gezogen ist, berührt die Metallplatte durch die Locher in der Lochkarte hindurch diejenigen beiden Kontakte der Kcntaktplatte, die diese gesuchte Linie definieren. Hierbei gelangen von jedem dieser zwei Hontakte in die logische Einheil JI (Fig. 1) der Mascrtiric zv.e· selbständige Signale, die alle auch in den Kodierer Hfl gelangen. Wenn diese Signale dem eingespeicherten Programm entsprechen, gelangen sie im weiteren über entsprechende Eingänge 1, 2, 3 und 4 (Fig. 2) ir. den Dekodierer '">. Hierbei werden die Relais 11 üpd 12 durch die ui>cr die Leitungen 2 und 3 kom- !Hciiden Signale bei deren Eintreffen an den rstgenannten erregt und schließen, während die ui-er die Leitungen 1 und 4 kommenden Signale die Relais 13 und 14 zum Schließen kommen. Infolge der Erregung der Relais 11, 12, 13 und 14 gelangt das Signal zum Komparator lic, wo es auch als richtige Antwort für den durch den Lernenden durchgeführten betreffenden Schritt der Konstruktion festgehalten wird. Gleichzeitig mit dem Festhallen der richtigen Antwort durch den Komparator lic übermittelt dieser das Signal an die Anzeigeeinheit IVft der Informationseinheit IV₁ die den Lernenden durch Löschen einer der Signallampen der Anzeigeeinheit IVh davon in Kenntnis setzt. Nach Ausführung ailer programmier ten Schritte für die jeweilige Konstruktion leuchten zusätzlich ein nicht gezeigtes, Meldetableau «> Aufgabe gelost« und eine Note auf einer gleichfalls nicht gezeigten Digitalanzeigerohre der Einheit fur Bewerten IVc (bei der Betriebsart »Kontrolle«) auf.

Um eine beliebige Anzah! von Antworten entsprechend der Anzahl der in der Maschine programmierten eingeben zu können, werden beim Anpsrechen

■ ο der Relais 11, 12. 13 und 14 deren Kontakte 11"', 12'", 13"' und 14'" geschlossen, die das Verzögerungselement 9 für eine Zeit einschalten, die zum Anspre then der nächsten Relais des Komparator lh notwendig ist. Nach der Einschaltung des Verzögcrungselements 9 und nach Ablauf des /um Durchgang von Signalen aus dem Dekodierer II b in den Komparator IIc erforderlichen Zeitintervalls öffnet das Verzöge rungselement 9 mittels des Relais 10 den Speisestrom kreis der Relais 11,12,13 und 14, wodurch diese geöffnet werden.

Danach sind diese Relais zur Aufnahme von neuen, dem nächstfolgenden Schritt der Konstruktion entsprechenden Signalen wieder bereit.

In den Fällen, wo die Lösung des nächsten Schrittes der Aufgabe dem Lernenden schwerfällt, kann er sich an die Maschine um Hilfe - um ein »Vorsagen« wenden, das bei entsprechendem Tastendruck ausgegeben wird und ein Bild auf einem Durchsichtsleuchischirm darstellt. Jedes »Vorsagen« stellt ein Bild dar, auf dem der zu lösende Schritt der Konstruktion grafisch wiedergegeben ist..

Bei der Betriebsart der Maschine »Kontrolle« wird jeder Zugriff des Lernenden zum »Vorsagen« durch die Einheit für Bewerten IVf) nicht nur einfach festge-

-)5 halten, sondern auch noch je nach der Kompliziertheit der Aufgabe unterschieden. Das Resultat dieser Bewertung wird dem Lernenden nach richtiger Lösung der Gesamtaufgabe in Form einer Note 2. 3. 4 und 5 mitgeteilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Lernmaschine zum Erarbeiten von grafischen Lösungen für einem Schüler auf einem Vordruck gegebene Aufgaben mit einem Eingabegerät, das den vom Schüler beim Zeichnen der von ihm gefundenen Lösung mit dem Zeichenstift auf Kontakte einer unterhalb des Aufgabenvordrucks angeordneten Kontaktplatte ausgeübten Zeichendruck in elektrische Signale umsetzt, und mit einer mit diesen Signalen gespeisten Logik, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekodierer (116) der in an sich bekannter Weise aus Kodierer (Ha), Dekodierer (Ub) und Komparator (lic) bestehenden Logik (II) eine UND-Schaltung mit vier mit je einer von vier gleichgepolten Dioden (5 bis 8) an den Kodierer (Ho) angeschlossenen Eingängen (1 bis 4) aufweist, auf die jeweils ein bistabiles Schaltelement (11 bis 14) folgt, während mit dem Ausgang der UND-Schaltung ein Verzögerungsglied (9) verbunden ist, das die bistabilen Schaltelemente (11 bis 14) in der UND-Schaltung nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne nach ihrem Umkippen durch die den Eingängen (1 bis 4) der UND-Schaltung zugeführten Signale wieder in ihren vorherigen Ausgangszustand zurückkehren läßt.