DE2229511A1 - Lehranordnung - Google Patents

Description

Unser Zeiohen; K 964

Jack St.Clair Kiltoy
5924 Royal Lane

Dallas. Texas, V.St.A,

Lehranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lehranordnung und insbesondere auf eine Anordnung zum Lehren von' Gegenständen, die ein wiederholtes Einüben erfordern, wie die Rechtechreibung und die EIe me η ta r ma the ma ti k.

In jüngster Zeit sind moderne Lehrverfahre η entwickelt worden, die die Unterrichtsgegenstände der Grundschule für die Kinder interessant und anziehend machen. Es sind jedoch immer noch wiederholte Übungen nötig, um gewisse Gegenstände, wie Rechtschreiben und Rechnen durch mechanisches Wiederholen zu lehren. Es ist vorgeschlagen worden, in der Grundausbildung Computersysteme zu verwenden, und zu diesem Zweck sind mehrere Com'puterprogramme entwickelt worden. Untersuchungen, die in mehreren Schulen durchgeführt worden sind, haben die Torzüge des Lehrens unter Verwendung dieser Computerverfahren gezeigt. Es sind sehr anspruchsvolle Computerprogramme entwickelt worden, die abhängig vom Grad der Beherrschung Verzweigungen oder Alternativfragen ermöglichen.

Schw/Ba

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ORIGINAL INSPECTED

Das Lehren unter Zuhilfenahme von Computern ist in Schulsystemen wegen der damit verbundenen Kosten noch nicht in größerem Umfang angewendet worden. Im Zeitteilverfahren arbeitende Computer führen zwar zu einer Verringerung der Kosten, doch liegen die Mini malkosten einer Anlage mit 16 Endgeräten derzeit in der Größenordnung 300 000 $ oder nahezu 20 000 $ pro Endgerät. Obgleich zusätzliche Endgeräte die Kosten pro Endgerät senken, ist es unwahrscheinlich, daß die Kosten bei den zur Zeit zur Verfügung stehenden Einrichtungen unter 2 000 $ pro End gerät sinken.

Es sind auch sehr einfache Formen von einzelnen Lehrgeräten vorgeschlagen worden. Grundsätzlich bestehen diese Geräte aus einer Einrichtung, die jeweils eine Frage freigibt, und aus einer Reihe von Tasten, dia es dem Schüler ermöglicht, die richtige Antwort aus einer kurzen Mehrfachauswahlliste auszuwählen. Es sind Einrichtungen vorgesehen, die die auf das Blatt gedruckte Antwort mit der Auswahl des Schülers aus der Mehrfachauawahlliste vergleichen. Diese Geräte sind zwar relativ billig, doch ist ihr Beitrag zur Lehrfunktion nur gering. Diese Geräte erlauben eine sofortige Beurteilung oder die schnalle Anzeige der richtigen Antworten, was eine wünschenswerte Eigenschaft ist. Die wünschenswerten Eigenschaften reichen jedoch nicht aus, die Nachteile zu überwinden, die sich aus der Einschränkung der Antwort auf die Form einer Mehrfachaus wah 11 is te ergeben.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lehranordnung, die sich insbesondere zum Lehren der Rechtschreibung, des Rechnens oder anderer Gegenstände eignet, die ein wiederholtes Einüben erfordern. Die Antwort kann irgendein Wort oder ein Satz sein, und sie ist nur durch die Zahl der

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verwendeten Zeichencodiersehalter begrenzt. Die Anordnung ist relativ billig, ihr Preis liegt bei etwa 200 $ oder weniger, so daß sie sowohl in dfea Klassenzimmern als auch zuhause verwendet werden kann. Standardkassettenbänder können zum Anbieten unterschiedlichen Kursmaterials durch am Ort befindliche Lehrer wiederholt verwendet werden, oder sie können von einer zentralisierten Stelle aus in Massenproduktion vorbereitet werden. Die Lehranordnung ermöglicht es jedem Schüler, mit der seinen individuellen Fähigkeiten angemessenen Geschwindigkeit vorzugehen.Jedem Schüler wird im Anschluß an seine Auswahl einer Antwort unmittelbar eine Antwort gegeben.

In einem bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Lehranordnung eine magnetische Aufzeichnungseinriohtung, ein Lehrergerät zum aufeinanderfolgenden Aufzeichnen einer Frage und einer Gruppe von Datenimpulsen, die der richtigen Antwort auf die Frage auf der Aufzeichnungseinriohtung, ein Schülergerät mit Einrichtungen zur Wiedergabe der Frage von der magnetischen Aufzeichnungseinriehtung, eine vom Schüler steuerbare Einrichtung zum Codieren einer Antwort und eine Einrichtung zum Vergleichen der von der Gruppe von Datenimpulsen dieser gegebenen Antwort mit der vom Schüler codierten Antwort.

Für andere Lehr zwecke kann ein Videoausgang erwünscht sein. In diesem Fall können die magnetischen Tonaufzeichnungseinrichtungen direkt durch EVR-oder magnetische Videoaufzeichnungs- und -Wiedergabegeräte ersetzt werden. In jedem Fall können die mündlichen Fragen und die Datenimpulse auf dem Tonkanal des Videorecorders aufgezeichnet werden.

Die Codiereinrichtung enthält mehrere Codierschalter, die jeweils mehrere Stellungen aufweisen. In eine α? bevorzugten Ausführungsform hat jeder Codierschalter

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wenigstens 26 Stellungen, und er ist mit Einrichtungen zur visuellen Zuordnung jeder der Stellungen zu einem Buchstaben des Alphabets versehen. Jeder Codierschalter enthält auch Einrichtungen zur Zuordnung der Stellungen des Schalters zu einer zweiten Gruppe von Zeichen, beispielsweise Zahlen und Symbolen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Pig.1 eine Draufsicht auf ein Lehrer- oder Schülergerät der Lehranordnung nach der Erfindung,

Pig.2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Pig.1,

Pig.3 eine Seitenansicht eines Codierschalters des in Pig.1 dargestellten Geräts,

Pig.4 eine vergrößerte Ansicht des Schie bemechanismus des Codierschalters von Pig.3,

Pig.5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Pig.4,

Pig.6 eine Seitenansicht des Schiebeme chanismus von der entgegengesetzten Seite in Bezug auf Pig.4,

Pig.7 eine Unteransicht des in Pig.4 dargestellten S ch ie be me cha nismus,

Pig.8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 von Pig.2,

Pig.9 eine Seitenansicht einer gedruckten Schaltungsplatte des Codierschalters von Pig.3,

Pig.10 eine Seitenansicht des auf der gedruckten Schaltungsplatte von Pig. 9 angebrachten Isolations musters zur Erzeugung der binär codierten Antwort,

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, Fig. 11 ein schema ti aches Schaltbild, das angibt, «Le die

) Codierschalter des Geräts von Pig.1 elektrisch

in der Anlage, angeschlossen sind,

Fig.12 eine schematische Darstellung einer Magnetaufzeichnung nach der Erfindung,

' Fig. 13 ein sch etna ti se he s Schaltbild einer logischen

Schaltung für ein Schülergerät,

Fig.14 ein Zeitdiagramm zur Sarstellung der Wirkungsweise der Schaltung von Fig.15,

Fig.15 ein schematisehes Schaltbild der logischen Sohaltung für ein Lehrergerät,

Fig.16 eine Seitenansicht eines weiteren Codiersohalters nach der Erfindung,

Fig.17 eine vergrößerte Ans iaht eines Teils des Codierschalters von Fig.16,

Fig.18 eine Ansicht des Codierschalters von der entgegengesetzten Seite in Bezug auf Fig. 17»

Fig.19 einen Schnitt längs der Linie 12-12 von Fig.17 und

Fig.20 eine Unteransicht des Schiebers des Codierschalters von Fig. 16.

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. ORIGINAL INSPECTED

Fig.1 zeigt ein Lehrer-oder Schülergerät 10 der Lehranordnung nach der Erfindung. las Gerät 10 enthält ein herkömmliches Kassettenmagnetbandgerät 12. Bei einem Schülergerät braucht das Kassettenmagnetband gerät 12 nur die Fähigkeit der Wiedergabe und bei einem Lehrergerät nur die Fähigkeit zur Aufzeichnung haben. Soll das Gerät 10 sowohl für denLehrer als auch für den Schüler verwendbar sein, kann es sowohl die Fähigkeit zum Aufzeichnen als auch zum Wiedergeben haben. Das Kassettenmagnetbandgerät 12 enthält eine Kammer 14 zur Aufnahme einer Kassette und einen Lautsprecher 16. Das Kassettenmagnetbandgerät 12 ist mit den üblichen Steuertasten 18, 19 und 20 für " Aus", "JSIn" bzw. "Rücklauf" und mit einem Lautstärkeregelknopf 21 ausgestattet. Es kann ein übliches im Handel erhältliohas Kassettenmagnetbandgerät sein. Zu einem später beschriebenen Zweck ist eine zusätzliche Steuer taste 22 für "Start" vorgesehen. Ein mit gestrichelten Umrißlinien angegebenes Mikrophon 24 wird nur bei einem Lehrergerät verwendet, wie unten noch beschrieben wird. Ein Fehlerlicht 23 wird nur am Schülergerät verwendet.

Das Gerät 10 enthält einen Antwortcodierer 30. Der Antwortcodierer besitzt 12 Coäierschalter 50, von denen jeder mit von Hand zu betätigenden Laschen 32 ausgestattet ist. Die Laschen 32 sitzen auf Verlängerungen 36 von Platten 38, der ... Schieber der Codierschalter, die unten im einzelnen näher beschrieben werden.Die Verlängerungen 36 gleiten in Schlitzen 39 in der Oberhalfte 40 des Gehäuses des Geräts Jede der Verlängerungen 36 erstreckt sich durch ein Loch in dem Anzeigest reifen 42. Die Anzeigeetreifen 42 sind verschiebbar in Nuten angeordnet, die in der Oberfläche einer unmittelbar unterhalb der Oberhälfte 40 des Gehäuses angebrachten Halteplatte 44 gebildet sind. Die Anzeigestreifen sind unterhalb einer ersten Gruppe von Öffnungen

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am oberen Ende des Geräts in der Ansicht von Fig.1 und unterhalb einer zweiten Gruppe von Öffnungen 48 am unteren Ende des Geräts hindurchgeführt. Jedes Ende der Anzeigestreifen 42 wird dann von den Seitenwänden der Unterhälfte 49 des Gehäuses zurückgebogen, und es gleitet längs der Oberfläche der Unterhälfte 49, wie in Pig.2 zu erkennen ist. Über den Öffnungen 46 und 48 sind zur Erleichterung .der Betratahtung der kleinen Zeichen Vergrößerungsprismen47 und 47a angebracht.

Auf jeden der Anzeigestreifen 42 sind auf der Hälfte, die durch die Öffnungen 46 sichtbar ist, alle 26 Buchstaben des Alphabets aufgedruckt. Alle numerischen Zeichen öind auf dem Abschnitt der Anzeigestreifen 42 aufgedruckt, der durch die Öffnungen 48 zu sehen ist. Die Anzeigest reifan können aus einem herkömmlichen Film bestehen, auf dem die alphanuraerischenZeichen auf photographischem Wege aufgedruckt worden sind. Jeder Anzeigestreifen zeigt vorzugsweise durch die Öffnungen 46 und 48 einen Leerraum an, wenn sich die Laschen in den dargestellten Stellungen befinden» Auf diese Weise kann jedes aus 12 Buchstaben bestehende Wort oder Satzgebilde durch Bewegen der Laschen 32 in der Zeile der Öffnungen 46 zusammengesetzt werden.Diese Wörter können in der üblichen Weise von links nach rechts dargestellt.werden. Andrerseits kann jede Gruppe von numerischen Zahlen in den Öffnungen 48 durch Bewegen der Laschen 32 in die gleichen Stellungen zusammengesetzt werden. Die numerische Darstellung kann in der üblichen Weise von rechts nach links erfolgen. Jede Stellung jeder Lasche' zeigt jedoch sowohl ein alphabetisches Zeichen als auch ein numerisches Zeichen an.

Mit jeder der Laschen 32 ist ein Codierschalter verbunden, der in den Figuren 2 bis 7 mit dem Bezugszeichen 50 versehen ist, Wie in I ig.3 am besten zu erkennen ist, enthält jeder

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Codierschalter 50 einen Schieber 52 und einen Rahmen 54. Der Rahmen 54 enthält ein gestanztes Blech 56, das mit einem sich längs des oberen Randes erstreckenden Schlitz 58, sich längs des unteren Randes erstreckenden säge zahnartigen Einraststellen und einem Fenster 59 versehen ist. In dem Fenster 59 ist mit Hilfe von Nieten 64 eine gedruckte Schaltungsplatte 62 befestigt. Das in Fig.9 dargestellte metallische Leitermuster ist auf der Scha It ungs platte 62 gebildet, und es besteht aus sechs Bahnen 66 aus Metall, die sich parallel im wesentlichen längs der Länge der Schaltungsplatte erstrecken. Jede der Bahnen 66 endet bei einer Lötverbind ungs öffnung 68. Auf die Oberfläche der Bahnen 66 und der gedruckten Schaltungaplatte 62 ist eine elektrisch isolierenT de Farbe in dem in Fig.10 dargestellten Muster aufgebracht. Die Farbe ist durch die punktierten Bereiche 70 angegeben. Es sei bemerkt, daß die unterste Bahn 66a in ihrer gesamten Länge freigelassen ist. Die restlichen fünf metallischen Bahnen 66 sind derart beschichtet, daß sie für jede der 26 Stellungen des Schiebers, die durch die sägezahnartige η Einraststellen 60 definiert sind, eine eigene Kombination von freiliegenden und isolierten Leitern bilden.

Der Schieber 52 besteht aus einer (oben beschriebenen) Einrastplatte 38, die dicht bei dem Rahmen 56 angebracht ist, und aus einer isolierten Kontaktträgerplatte 76, die dicht bei der gedruckten S cha It ungs platte 62 angebracht ist. Die Einrastplatte 38 und die Kontaktträgerplatte 76 sind mit Stiften 78, 79 und 80 miteinander verbunden. Die oberen Stifte 79 und 80 sind in der Kontaktträgerplatte 76 befestigt, und sie erstrecken sich durch den horizontalen Schlitz 58 im Rahmen und durch die vertikalen Schlitze 81 bzw. 82 in der Einrastplatte 38. Der Stift 78 ist andrerseits an der Einrastplatte 38 befestigt, und er erstreckt sich durch einen v.ertikalten Schlitz 84 in der Kontaktträgerplatte 76. Jeder der Stifte 78, 79 und 80 hat bei den Schlitzen 84, 81 bzw. 82 einen vergrößerten Kopf,

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damit eine Trennung der Flatten 38 und 76 verhindert wird. ! Der untere Stift 78 ist mit Hilfe von Federn 86 und 87,

J die ihn mit den Stiften 79 bzw. 80 verbinden, in die

y Einraststellen 60 am unteren Rand des Rahmens 54 nach oben

vorgespannt. Wenn die Laschen 32 nach unten gedrückt werden, wird die Einrastplatte 38 auf diese Weise zu den Grenzen der Schlitze 81, 82 und 84 bewegt, so daß sich der Einraststift 78 von den sägezahnartigen Einraststellen 60 löst. Der Schieber kann dann in die gewünschte Stellung bewegt werden, die einem alphabetischen oder numerischen Zeichen entspricht.

Die Kontaktträger platte 76 ist mit sechs Öffnungen versehen, von denen jeweils eine über einer der leitenden Bahnen 66 der gedruckten S cha It ungs plat te 62 angeordnet ist. In diesen öffnungen sind sechs Metallkugeln 90 von einer aus Metall bestehenden Kcntaktplatte 92 festgehalten, die mit Hilfe von Nieben 94 mit der Kontaktbrägerplatte 76 verbunden ist. Die Kontaktplatte 92 hat bei jeder Metallkugel einen federartigen Pinger 92a. Jeder Pinger 92a hält die entsprechende Metallkugel 90 in der Öffnung in der Kontaktträgerplatte 76 und drückt sie zugleich gegen die entsprechende Bahn 66. Wie bereits erwähnt wurde, liegt

\ ' die untere Bahn 66a in ihrer gesamten Länge frei, so daß

\ sie eine Einrichtung bildet, mit der die Kontaktplatte 92

und damit alle Metallkugeln 90 kontinuierlich erregt werden

< können. Jede der fünf anderen Metallkugeln 90 bildet dann

einen Schalter, der geschlossen ist, wenn er in Kontakt mit'einer Bahn 66 steht, und der geöffnet ist, wenn er in Kontakt mit der isolierenden Parbe über der entsprechenden Bahn steht.

Diese von den Matallkugeln 90 gebildeten Schalter sind in Pig. 11 schema tisch dargestellt. Die Bahn 66a unä die

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Metallkugel 90a achließen den Stromkreis zur Kontaktplatte 92, die durch die Sammelschienen dargestellt ist, die in Fig.1 mit dem Bezugs ze ic he η 92 bezeichnet ist. Von'den Kontaktplatten 92 der zwölf Codierschalter 50 werden jewils zwei zugleich durch Anlegen einer positiven Sehaltspannung an die Klemmen a bis f adressiert. Jeder einzelne von einer Metallkugel 90 gebildete Schalter jedes Codierschalters 50 wird über eine Diode 94 von nur einer Adressen leitung 1 bis 10 adressiert, die nacheinander an Masse anschließbar sind, wie unten noch erläutert wird. Eine andere Ausflhrungsform des Codierschalters ist in Fig.16 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 100 versehen. Der Codierschalter 100 besteht aus einem Rahmen 102, einer gedruckten Schalungsplatte 104 und einem Schieber 106.

Der Rahmen 102 kann aus einem dünnen Metallblech bestehen, in dem ein Fenster 108 angebracht ist. Die gedruokte SchaItungsplatte 104 ist mit Hilfe von Nieten 110 in dem Fenster 108 befestigt. Der Rand 111 des Rahmens verläuft gerade, damit eine lineare Führung für den Schieber 106 gebildet wird, während der entgegengesetzte Rand mit einer Reihe von säge zahnartigen Einraststellen 112 versehen ist.

Auf der gedruckten S cha It ungs platte 104 sind fünf Codierbahnen 114a bis 114e und eine kontinuierliche Stromver-¹ sorgungsbahn 116 angebracht, die alle parallel zueinander verlaufen. Jede der Bahnen 114a bis 114e besteht aus einem kontinuierlichen leitenden Streifen, der abwechselnd schmale und .breite Abschnitte aufweist, die derart angeordnet sind, daß die breiten Abschnitte von einem Rand ausgehen, wie inFig.16 am besten zu erkennen ist. Die breiten Abschnitte bilden leitende Segmente, und die schmalen Abschnitte bilden " nicht leitende Segmente einer Codierungsbahn, über die

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Kugelkontakte rollen, wie oben bereits beschrieben wurde. Die Schußlen Abschnitte verbinden die leitenden Abschnitte miteinander, und sie verbinden diese Abschnitte mit den Anschlußklemmen 115. Die gedruckte S chaItungsplatte 104 hat auf diese Weise die gleiche Wirkung wie die gedruckte Schaltungsplatte 62 des Geräts 10, doch ist sie einfacher herzustellen, weil kein Isolations muster gemäß der Darstellung von Pig. 10 zur Erzeugung von Spuren mit leitenden u nd nicht leitenden Segmenten erforderlich ist.

Dar Schieber 106 enthält .eine isolierende Kontaktfcrägerplatte 120 und eine Einrast platte 122. Die Kontaktträgerplatte 120 bildet sechs Öffnungen, die sechs leitende Kugeln 124a bis 124e aufnehmen, die längs der Bahnen 114a bis 114θ rollen. Die Kugeln 124a bis 124e sind in einer solchen Lage angebracht, daß sie die breiten Abschnitte der Bahnen 114a bis 114e und nfcht die schmalen Abschnitte berühren, so daß Bie entweder auf den leitenden Streifen der gedruckten Sohaltungsp la tte oder auf der nicht leitenden gedruckten -S chaltungspVatte dicht bei den schmalen Abschnitten rollen. Die sechste Kugel 126 bewegt sich auf dem leitenden Streifen 116. Eine Kontaktplatte 128 ist mit der Kontaktträgerplatte 120 vernietet, und sie ist mit sechs fingerartigen Federn 128a versehen, die die Kugeln 124a bis 124e und 126 in ihrer Stellung innerhalb der Öffnungen in der Kontakträgerplatte 120· halten und gegen die gedruckte SchaItungsplatte 104 drücken.

DLe Kontaktträgerplatte 120 und die Einrastplatte 122 sind durch obere Nieten 130 und durch untere Nieten 132 miteinander verbunden. Die oberen Nieten 130 sind in der Kontaktträgerplatte 120 befestigt, und sie werden verschiebbar von Schlitzen 134 mit offenen Enden am oberen Rand der Einrastplatte 122 aufgenommen. Eine Ringnut in der Niete umfaßt den oberen Pührungsrand 111 ι des Rahmens 102. Vergrößerte Flanschabschnitte an den Nieten 130 umfassen die

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gegenüberliegenden Flächen der Einrastplatte 122 bei den Schlitzen 134. Die unteren Nieten 132 sind in der Einrastplatte 122 befestigt, und sie werden von Schlitzen 136 im unteren Rand der Kontaktträgerplatte 122 verschiebbar aufgenommen. An den Nieten 132 gebildete Flansche umfassen die Kontaktträgerplatte 122 und die säge zahnartigen Einraststellen 112. Die oberen Nieten 130 und der untere Rand der Einrastplatte 122 sind durch Zugfedern 138 miteinander verbunden, damit die Nieten 130 und 132 gegen den Führungsrand 111 der Einrastplatte 112 gedrückt werden.

Der Codierschalter 100 arbeitet in der gleichen Weise wie der Codierschalter 50 zur Erzeugung digital codierter elektrischer Signale, so daß er anstelle des Coliersohalters 50 in der Schaltung von Fig.$6 verwendet werden kann. Im Betrieb ist der Codierschalter 100 in einer solchen Umgebung angeordnet, daß eine nach unten gerichtete Bewegung der Einrastplatte 122 an einem Punkt begrenzt wird, an dem die Nieten 130 und 132 nicht aus den Schlitzen 134 und austreten können. Wenn die Einrastplatte 122 durch Druck auf die Verlängerung 122a nach unten gedruckt wird, werden die Federn 138 ausgedehnt, so daß sie die obere η Nieten fest gegen den Führungsrand 111 halten. Gleichzeitig werden die unteren Stifte 132 nach unten aus dem Eingriff mit den Einraststellen 112 gelöst, so daß der Schwer 106 längs der Bahnen 114a bis 114e und 116 bewegt werden kann. Wenn die Einrastplatte 122 freigegeben wird, drücken die Federn 138 die Einrastplatte 122 nach oben, damit die unteren Nieten 132 nach oben in die Einraststellen 112 bewegt werden und damit die Kugeln 124a bis 124e an vorbestimmten Stellen auf den Bahnen 114a bis.114e fest eingestellt werden.

Aus der obigen Beschreibung einer bevorzugten Ausführunggform der Erfindung ist zu erkennen, daß die Codierschalter infolge

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to

des Rollkontakte ewieohen flen Kugeln 50a bie Γ-Of und flen entsprechenden Bahnen eine lange Lebensdauer haben· Die rollenden Kontakte ergeben außerdem einen Betrieb mit wenig Reibung. Die lineare Anordnung der Cr>dierschalter ergibt eine im wesentlichen unbegrenzte Codierfähigkeit, wobei der Schalter doch relativ dünn ist, so daß eine Gruppe im Inneren Seite an Seite angebracht werden kann. Dabei ist die Einrasten Ordnung vorgesehen, die gleichzeitig mit der Bewegung des Schiebers betätigt werden kann. Der Schieber und die Einrastung können von einem Rand des Schalters betätigt werden, so daß mehrereLaschen relativ dicht beieinander angebracht werden können. Die Codiersohalter eind verhältnismäßig efafaoh, zuverlässig und billig unter Verwendung bekannter und erprobter Herstellungsverfahren herzustellen. Bei den Codierschaltern wird keine interne Verdrahtung verwendet, die sich bei Betrieb des Schiebers verwiokeln könnte.

In Fig. 12 ist eine magnetische Aufzeichnungsvorrichtung 100 dargestellt. In einer bevorzugten Form besteht die Aufzeichnungsvorrichtung aus einem üblichen kommerziellen Magnetband in einer Standardkassette. Auf der Aufzeichnungsvorrichtung 100 werden Signale magoäisch gespeichert. Die Signale stellen mehrereGruppen von Fragen und Antworten dar, wie in Fig.12 dargestellt ist. Jede Frage- und Antwortgruppe enthält einen Frageabschnitt 101, auf den ein Antwortabschnitt 102 folgt. Der Frage abschnitt besteht vorzugsweise aus Tonsignalen, damit die Frage dem Schüler hörbar angeboten werden kann, doch können sie auch Fernsehsignale sein, die nur einen Bildanteil oder sowohl einen Bild' ale auch oinen Tonanteil haben. Der Antwortabschnitt enthält eine Reibe von digitalen Impulsen. In der hier beschriebenen AusfUhrungsform enthält der Antwortabschnitt drei Teilabschnitte. Der erste Teilabschnitt ist mit Datenimpulssatz

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bezeichnet und er enthält 60 Impulne mit bicfir modulierter Inpulodauer, d ίο r.utn Anhalten der Band bewegung verwendet Kirfl, wie unten noch beschrieben wird. Der zweite Teilabschnitt 103 int ein Zwischenraum, der es dem Bnnd ermöglicht, die Arbeitsgeschwindigkeit bu erreichen. Der dritte Teilabschnitt ist mit Datenimpulssatz 2 bezeichnet, und er enthält 60 Impulse mit binär modulierter Impulsdauer, die die richtige Antwort auf die Frage der Gruppe enthält. Jeder der Datenimpulse hat eine Dauer von fünf Millisekunden oder " im anderen Fall eine Dauer von etwa fünfzehn Millisekunden. Die Impulsdauer etellt die binäre Information dar, die von jedem Impuls getragen wird. Jeder der Impulae ist bei der Wiedergabe eine Sinusschwingung mit vor bestimmter Frequenz, beispielsweise 5000 Hz.

Die logische Schaltung von Fig. 13 wird im SchUler^cUt verwendet _f das folgendermaßen arbeitet: Wenn der Sohüler die "Start"-Taste 22 drückt, beginnt das Band,sich zu bewegen, und die im Tonabschnitt 100 enthaltene Frage wird dem Schüler gestellt. Das Band bewegt sich welter, bis der Datenirapulssatz 1 abgespielt wird, damit das Band zum Anhalten veranlaßt wird. Der Schüler codiert nun seine Antwort durch Betätigen der Laschen 32 und durch Bezugnahme auf die durch die öffnungen 46 oder 48 angezeigten Coichen. Wenn der Schüler die "Start"-Taste 22 erneut drückt, wird der zweite Datenimpulssatz 104 wiedergegeben, und die im Datenimpulssatz 2 enthaltene Antwort wird mit der vom Schüler in die Codierschaltung 50 eingegebenen Antwort verglichen. Wenn der Vergleich beendet ist, hält das Band erneut an. let die Antwort des Schülers falsch, dann leuchtet das Fehlerlicht 23 auf. Dar Vorgang wird dann für die nächste Frage wiederholt.

Nach Fig. 13 aktiviert der Transistor 160 in seinem leitenden Zustand den Bandantriebsmotor des Kassettenmagnet handgeräte

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Der Transistor 160 wird vom Komplementäraus gang einer

Ba ndantriebs schaltung 162 gesteuert. Die Bandantriebsschaltung 162 wird durch Niederdrücken der "Start"-Taste zur Verbindung des Rücksetzeingangs 174 mit Masse auf den logischen Zustand O zurückgesetzt.

Wenn die "Start"-Taste 22 gedrückt ist,liegt die Basis des Transistors 174 an Masse, so daß dieser Transistor gesperrt ist und an der Rücksetzleitung 166 einen positiven Signalwert hervorruft, wodurch die Dekadenzähler 168 und 170 auf den Zählerstand O gestellt werden. Nachdem die Bandantriebsschaltung 162 auf O rückgesetzt worden ist, liegt am " wahren"Ausgang 172 ein Signal mit dem logischen Signalwert O an, so daß der Transistor 174 in- Beinen leitenden Zustand übergehen kann, in dem das hohe Rücksetzsignal von den Dekaden zählern 168 und 170 entfernt wird. Dur oh Drücken der "Start"-Taste 22 wird über eine Leitung 176 auoh eine Fehlerschaltung 194 rückgesetzt.

Wenn das Band läuft werden über den Lautsprecher 16 in üblicher Weise Tonsignale erzeugt, so daß ein Schüler die in den Signalen 101 auf dem Band 100 enthaltene Frage hören kann. Eine mit einer.;igestrichelten Linie umgebene. Sbhaltung 180 filtert, verstärkt und integriert die 5KHz-

■Sin us schwingung der Datenimpulse zur Erzeugung eines logischen &leichspa nnungswerts an der Leitung 182, der das "wahre" Dateneingangs signal ist, das in Pig.14 durch die Linie 132a dargestellt ist. Wie oben bereits erwähnt wurde, haben die Datenimpulse eine Dauer von entweder etwa 5 Millisekunden oder etwa 15 Millisekunden. Der Ausgang der Invertierstufe 184 liefert das Komplementärsignal des Eingangssignals, und er löst über eine Leitung eine verzögernde monostabile Kippschaltung 186 aus. Die A us gangsimpulse der monostabilen Kippschaltung 186, die eine Dauer von etwa 10 Millisekunden aufweisen, sind in Fig.14

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durch die Kurve 136a dargestellt.

Das Ausgangs signal der tDonostabilen Kippschaltung 186 ist an einen Abtastimpulsgenerator 140 angelegt. Der Abtast impuls genera tor ist ebenfalls .eine monostabile Kippschaltung, die jedoch einen durch die Kurve 140a in Pig.14 dargestellten kurzen Ab£astimpuls immer dann erzeugt, wenn der Ausgangs impuls der Kippschaltung 186 vom logischen Signalwert 1 auf den logischen Signal wert

0 übergeht. Die Abtastimpulse takten über Leitungen 142 ; und 144 den Dekadenzähler 186 und die Fehlerschaltung 194. j Der zehnte Zählerstand des Dekadenzähler 168 taktet den Zähler 170 der zweiten Stufe.

Die Ausgangs!rapuIse des ersten Dekadenzählers 168 werden :

einem Decoder 146 zugeführt. Alle Auggangs signale des ',

Decoders 146 haben normalerweise den logischen Signal- \

wert 1, mit Ausnahme eines Ausgangs, an dem der logisohe ^!

Signalwert 0 anliegt, der den Zählerstand des Zählers 168 ;

angibt. Die Ausgangssignale des zweiten Zählers 170 werden an einen zweiten Decoder 148 angelegt. Der Decoder 148 hat sieben Ausgänge, die alle auf dem logischen Signalwert liegen, mit Ausnahme eines Ausgangs , der den Zählerstand \

wiedergibt. Die Ausgangs signale werden über eine Reihe von Invertierschaltungen 150 an die Basiselektroden einer Reihe von Schalttransistoren 152 angelegt, so daß zu einem Zeitpunkt jeweils nur einer der Transistoren in leitendem Zustand ist. Die Kollektoren der Transistoren 152 sind über eine ' Z us ta näsle it u ng 154 und über einen Widerstand 156 an die positive Klemme der Spannungsversorgung angeschlossen. Die Emitter der Transistoren 152 sind mit den Klemmen a bis f der Codierschalteranoranung von Pig. 11 Verbunden. Die Ausgänge 1 bis 10 des Decoders 146 sind an die Kleopen

1 bis 10 von Pig.11 angeschlossen.

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Die Zustand si ei tu ng 154 ist mit einem Eingang eines UND-Gatters 158 und über eine Invertierschaltung 160 mit einem Eingang eines weiteren UND-Gatters 162 verbunden. Die "wahre" Eingangsleitung 182 ist als der andere Eingang an das UND-Gatter 162 angeschlossen, während die komplementäre Eingangßleitung 188 als der andere Eingang an das UND-Gatter 158 angeschlossen ist. Die Ausgänge der Gatter und 162 sind mit den Eingängen eines NOR-Gatters 164 verbunden. Die Gatter 158, 162 und 164 bilden eine logische Vergleichsschaltung, die ein Signal mit dem logischen Signalwert 1 abgibt, wenn die Signalwerte an den Leitungen 182 und 154 unterschiedlich sind, und ein Signal mit dem logischen Signalwert O abgeben, wenn die Signalwerte gleioh sind. Das Ausgangssignal des Gatters 164 der Vergleichsschaltung wird an den Eingang der lehlerschaltung 194 angelegt. Das logische Signal an der Leitung 154 ist in Pig. 14 durch die Kurve 154a dargestellt, während das AusgangBsignal des Gatters 164 der Vergleichsschaltung durch die Kurve 164a wiedergegeben ist. Die P eh ler schal tu ng 194 wird nur als Antwort auf einen Abtastirapuls an der Leitung 144 zur Einschaltung eines Transistors 166 und des Pehlerlichte 23 in den Zustand einer logischen 1 geschaltet.

Wenn der Decoder 148 den Zählerstand 7 erreicht, nimmt das Signal an der Leitung 170 den logischen Signalwert 0 an, so daß d-ie Bandantriebsschaltung auf den logischen Zustand 1 geschaltet wird. Dadurch wird der Transistor gesperrt, und das Band wird angehalten.

Die in Pig.15 dargestellte logische Schaltung wird in einem Lehrergerät verwendet. Wie bereits erwähnt wurde, enthält ein Lehrergerät ein Mikrophon 24 und eine Schaltungsanordnung zum Aufzeichnen und Wiedergeben der Prägen auf dem Band. In seiner vereinfachten Porm erfordert das Lehrergerät nur die Schaltung von Pig.15. Wenn das Lehrergerät auch als

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Schülergerät verwendbar sein soll, kann die Funktion der Schaltungen von Fig. 13 und Fig. 15 in einem Gerät Tereinigt werden. Der Lehrer stellt zunächst durch Verwendung der Laschen 32 die richtige Antwort ein, und drückt dann die "Start"-Taste 22, während er die Frage diktiert.Nach Loslassen der "Start"-Taste 22 werden die der richtigen Antwort entsprechenden sechzig Impulse als Daten impuls satz 1 auf dem Band aufgezeichnet. Das Band hält dann automatisch an. Die "Start"-Taste wird nun erneut gedrückt, und der Datenirapulssatz 2 wird aufgezeichnet, damit die richtige Antwort an der richtigen Stelle auf dem Band erzeugt wird.

Nach Fig.15 erzeugt ein Abtastimpulsgenerator 202 Impulse, die einen ersten Deka den zäh ler 204 speisen. Der Dekaden zähler 204 taktet einen zweiten Deka den zähler 206 beim zehnten ,Zählerstatfl über eine Leitung 208. Ein Decoder 210 erzeugt an einer der Leitungen 1 bis 10 entsprechend dem Zählerstand des Dekadenzählers 204 ein Signal mit dem logischen Signalwert 0. Ein Decoder 212 erzeugt nacheinander beim zweiten bis zum siebten Zählerstand des Zählers 206 Ausgangssignale mit dem logischen Signalwert O. Die beim ersten und achten Zählerstand erzeugten Ausgangs Signa Ie werden für andere Zwecke verwendet, wia noch beschrieben wird. Die logischen Signalwerte 0 werden in einer Gruppe von sechs Invertierschaltungen 214 invertiert und an die Basiselektroden von Transistoren 216 angelegt. Die Kollektoren dieser Transistoren 216 sind mit einer Zustand sie itung 218 verbunden, die'mit einer Impulsdauermodulationsschaltung aus Widerständen 219, 220 und 221 und einem Kondensator 225 verbunden ist und einen Teil dieser Schaltung bildet.

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Eine erste Oszillatorschaltung 222 erzeugt eine Reihe von Impulsen mit einer Folgefrequenζ, die der Folgefrequenz der sechzig Impulse der Datensätze 1 und 2 entspricht. Der Ausgang 224 ties Oszillators 222 ist an den Eingang einer monostabilen Kippschaltung 226 und an den Eingang des

Abtastimpulsgenerators 202 angeschlossen. Der komplementäre Ausgang der Kippschaltung 226 ist mit dem Eingang eines Tongenerators 227 verbunden, der ein 5KHz-S ignal erzeugt. Dieses Tonsignal wird über die Klemme 228 an den Aufzeichnungskopf des Kassettenmagnetbandgeräts 12 angelegt. Es sei daran erinnert, daß die Filterschaltung 180 von Fig.13 so abgestimmt ist, daß sie die Frequenz von 5 KHz durchläßt.

Die Dauer der Aus gangsimpulse der monostabilen Kippschaltung 226 wird vom Zustand des bestimmten Kugel kontakte 90 bestimmt, der von den Decodern 210 und 212 adressiert ist. Wenn der adressierte Kugelkontakt geschlossen ist, fließt Strom durch die Zustandsleitung 218, durch den leitenden Transistor 216 zu einer der Leitungen a bis f, und durch den adressierten Kugelkontakt 90 zu der leitung 1 bis 10 des Decoders 210, an der ein Signal mit dem logischen Signalwert O anliegt, der gleich dem Massepotential ist. Dieser Strom verzögert die Zeit, die zum Aufladen des Kondensators 225 erforderlich ist, so daß die Dauer der Ausgangsimpulse der monostabilen Kippschaltung 226 auf diese Weise bis auf etwa 15 Millisekunden verlängert wird. Wenn der adressierte Kugelkontakt geöffnet ist, lädt·sich der Kondensator 225 schneller auf, und die Dauer des Ausgangsimpulses der monostabilen Kippschaltung beträgt etwa 5 Millisekunden.

Der Bandantrieb wird von der Bandantriebsschaltung 250 gesteuert. Die Bandantriebsschaltung 230 wird rückgesetzt, wenn die '!Start"-Taste 222 vom Lehrer gedrückt wird. Der

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Lehrer diktiert äann die Frage, während der zur "Start"- !Paste gehörige Schalter geschlossen ist. Durch das Niederdrücken der "Start"-Taste 22 wird auch der Transistor 232 gesperrt, so daß die Dekadenzähler 204 und 206 über die Leitung 234 im Rücksetz zustand gehalten werden· Wenn der Dekaden zähler 206 auf den Zählerstand 1 zurückgesetzt ist, liegt an der Leitung 236 ein Signal mit dem logischen Signalwert O an, das die Kippschaltung 226 außer Betrieb setzt. Die Kippschaltung 226 wird auch von der Leitung 238 vom Komplementärausgang der Bandantriebsschaltung schneller aißer Betrieb gesetzt, wenn der Bandantrieb abgeschaltet wird.

Nachdem eine Frage diktiert worden ist, wird die "Start" Taste 22 losgelassen, und der entsprechende Schalter öffnet sich, so daß der Transistor 232 leitet und dabei dem Dekadenzäh ler 204 und 206 ermöglicht, als Antwort auf Impulse vom · Generator 202, die stets erzeugt werden, weiterzusohalten. .Nachdem der Deka den zähler 204 zehn Zählerstände durchlaufen hat, wird der Dekaden zähler 206 auf den Zählaratand 2 erhöht, und das Signal an der Leitung 236 nimmt den logischen Signalwert 1 an, so daß die raonostabile Kippschaltung 226 ausgelöst wird. Die Verzögerung'bei der Inbetriebsetzung der Kippschaltung 226 ergibt die Zeit für den Bandantrieb, auf seine Geschwindigkeit zu kommen, nachdem ein Schüler seine Antwort eingesetzt hat, wie unten besohrieben wird.

Arbeitsweise

Ein wichtiger Vorteil der hier beschriebenen Lehranordnung' besteht darin, daß das Lahrraaterial in einfacher Weise an Ort und Stelle von einem Lehrer in direktem Kontakt mit dem Schüler hergestellt werden kann. Das Lehrmaterial kann jede Art von Frage enthalten, auf die es eine Antwort gibt, die unter Verwendung von alphabetischen oder numerischen Zeichen

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ausgedrückt werden kann. Andrerseits können die Magnetbänder auch an einer zentralen Verarbeitungsstelle hergestellt und an das Klassenzimmer verteilt werden.

Es sei angenommen, daß ein Lehrer ein Kassettenband unter Verwendung eines Lehrergeräts mit der Schaltung von Fig.15 und mit der Fähigkeit zur Aufzeichnung herstellen ;

soll. Der Lehrer drückt die "Start"-Taste 22 und hält sie während des Diktierens der Frage in 4^as Mikrophon 24 niedergedrückt. Wenn die "Start"-Taste 22 niedergedrückt ist, ist die Bandantriebe schaltung auf den logischen Signalwert O rückgesetzt, so daß der Transistor 231 gesperrt und der Bandantrieb in Betrieb ist. Da das "wahre" Ausgangssignal der Bandantriebsschaltung 230 den logischen Signalwert O annimmt, würde der Transistor 232 leitend werden, wenn seine Basis über die "Start"-Taste 22 nicht an Masse gelegt wäre, solange sie niedergedrückt ist. Dadurch kann das Signal an der Leitung 234 positiv werden, so daß die Dekaden zähler 204 und 206 in rückgesetztem Zustand bleiben, solange die "Start"-Taste 22 niedergedrückt ist. Wenn das A us gangssignal der Bandantriebsschaltung positiv wird, wird die raonostabile Kippschaltung 226 durch das Signal .^n der Leitung 238 in Betrieb gesetzt, doch wird dieser Vorgang von der Tatsache überdeckt, daß die Leitung 236 vom Decoder 212 als Ergebnis des rückgesetzten Zustandes des Deka den zäh Tars 206 auf dein logischen Signalwert O liegt. Auf diese Weise wird die monostabile Kippschaltung 226 außer Betrieb gehalten, obwohl der Oszillator 222 fortgesetzt Impulse produziert, und der Oszillator 227 bleibt untätig , so daß auf dem Band keine Tonirapulse aufgezeichnet werden.Obwohl der Abtastimpuls generator 202 weiterhin A bta st impulse erzeugt, bleibt der Dekadenzähler 204' weiterhin im rückgesetzten Zustand, weil das Signal an der Leitung 234 auf einem hohen Signalwert bleibt.

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In der Zeit, in der die Präge diktiert wird, können die Laschen 32 irgendeine Stellung einnehmen. Vorzugsweise sind die Laschen jedoch auf die richtige Antwort voreingestellt, damit ein falsches Aufleuchten des Pehlfflichts verhindert wird. Wenn die Präge auf dem Band aufgezeichnet ist, wird die "Starf'-Taste 22 gelöst, und der zugehörige Schalter öffnet sich. ^υ ie Basis des Transistors 232 ist dann an die positive Klemme der Spannungsversorgung angeschlossen, und der Transistor 232 wird leitend, so daß das Signal an der Leitung 234 auf einen niedrigen Wert absinken kann. Der Dekadenzähler 204 beginnt nun von 1 bis 10 zu zählen« Während der ersten zehn Zählerstände des Dekaden Zählers 204 werden jedoch keine Impulse aufgezeichnet, weil die monostabile Kippschaltung 226 vom Signal an der Ausgangsleitung 236 des Decoders 212 außer Betrieb gehalten bleibt.

Wenn der Dekadenzähler 206 vom zehnteη Zählerstand des Dekaden Zählers 204 fortgeschaltet wird,nimmt das Signal an der Leitung 236 einen hohen Signalwert an, so daß damit die monostabile Kippschaltung 226 in Betrieb gesetzt wird. Jeder nachfolgende Impuls vom Oszillator löst nun einen Abtastimpuls der monostabilen Kippschaltung 226 aus. Jedesmal wenn das Signal am komplementären Ausgang der monostabilen Kippschaltung 226 auf den logischen Signalwert O übergeht, wird der Tongenerator 227 aktiviert , und ein Tonimpuls wird aufgezeichnet. Die Dauer des von der monostabilen Kippschaltung 226 erzeugten Tonimpulses wird vom Zustand des bestimmten Kugelkontakts 90 festgelegt, der von der Ausgangsleitung 1 des Decoders 210 und von der Ausgangsleitung a adressiert ist. Die Dauer des Impulses ist jedoch nicht von Bedeutung, da der Datenimpulssatz von Pig.14 nicht die Antwort trägt, sondern dazu verwendet wird, den Bandantrieb anzuhalten, wie noch beschrieben wird.

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Die monostabile Kippschaltung bewirkfcnun eine Aufzeichnung von 60 Toninpulsen auf dem Sand als Antwort auf 60 Impulse vom Oszillator ,222.

Am Ende von 60 Impulsen vom Oszillator 222 und somit auch vom ^btastimpulsgenerator 202 hat der Dekadenzähler 204 sechs Zyklen durchlaufen, und der Dekadenzähler 2 06 erreicht den Zählerstand 7. An diesem Funkt setzt das Signal am Ausgang 213 die Bandantriebsschaltung auf den logischen Zustand 1, so daß der Transistor 231 gesperrt wird und den Bandantrieb abschaltet. Gleichzeitig nimmt das komplementäre Ausgangssignal der Bandantriebsschaltung 230 den logischen Signalwert O an, so daß die snonoatabile Kippschaltung 236 über die Leitung 238 unwirksam gemacht wird. Das Signal mit dem logischen Signalwert 1 am "wahren"Ausgang der Bandantriebsschaltung 230 unterbricht auch den leitenden Zustand des Transistors 232, so daß die Dekaden zähler 204 und 206 rttckgesetzt werden. Wenn der Dekadenzähler 206 auf den ersten Zählerstand gesetzt wird, erzeugt der Decoder 212 an der Leitung 236 ein Signal mit dem logischen Signalwert O, damit auch die monostabile Kippschaltung 226 außer Betrieb gesetzt wird. Dieser Vorgang führt zur Aufzeichnung des P rageabschnitt s 101 und des Date η im puls sat ζ es 1 auf dem Band 100 von Pig.12.

Der Lehrer betätigt nun die Laschen 32 so , daß die richtige Antwort auf die Frage entweder in Penstern 46, falls die Antworten unter Verwendung alphabetischer Zeichen gegeben werden sollen, oder im Pail von numrischen Prägen in den Öffnungen 48 erscheinen, wenn dies nicht bereits vor dem Diktieren der Präge durchgeführt worden ist. Nachdem die richtige Antwort in den Codierer eingegeben worden ist, wird die "Starf-Taste 22 momentan gedrückt, damit der eben beschriebene Zyklus wiederholt wird. Sobald die "Starf-Taste gedruckt ist, wird der Bandantrieb ausgelöst., und das Signal an der Leitung 238 nimmt den logischen Signalwert

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an, damit die monostabil^ Kippschaltung 226 teilweise in Betrieb gesetzt wird. Wenn die "Starf'-Taste 22 wieder losgelassen wird, gebt der !Transistor 232 in den leitenden Zustand über, so daß das Signal an der Leitung 234- einen niedrigen Wert annimmt und die Dekaden zähler 204 zurücksetzt. Die monostabile Kippschaltung 226 bleibt jedoch wiederum durch die Leitung 236 außer Betrieb, wenn der Dekadenzähler 204 durch die ersten zehn Zählerstände als Folge der vom Oszillator 222 und vom Abtastimpulsgenerator 202 erzeugten Impulse fortgeschaltet wird.

Nachdem der Dekadenzähler 204 den Dekaden zähler 206 auf den Zählerstand 2 fortgeschaltet hat,wird die monostabile Kippschaltung 226 vom Signal an dir Leitung 236 in Betrieb gesetzt, das den logischen Signalwert 1 annimmt. Mit dem nächsten Impuls vom Oszillator 222 werden sowohl die monostabile Kippschaltung 226 als auch der Äbtastimpulsgenerator 202 gleichzeitig aktiviert. Unmittelbar nach der Aktivierung aktiviert die monostabile Kippschaltung 226 den Oszillator 227, so daß der Tonimpuls auf dem Band aufgezeichnet wird. Wenn der vom Ausgang 1 des Deboders 210 und vom Ausgang a des Decoders 212 adressierte Kugelkontakt 90 geöffnet ist, wird der Oszillator 227 nach etwa 5 Millisekunden abgeschaltet. Wenn der adressierte Kugelkontakt 90 jedoch geschlossen ist, schaltet die monostabile Kippschaltung 226 den Oszillator 227 nach etwa 15 Millisekunden ab. Die Impulsdauer repräsentiert daher die Binärzustände des Impulses.

Der Ausgangsimpuls des Abtastimpulsgenerators 202 dauert etwa 20 Millisekunden an, so daß der Dekadenzähler 204 getaktet wird, nachdem der längst mögliche Tonimpüis auf dem Band aufgezeichnet worden ist. Wenn der Dekadenzähler

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fortgeschaltet wird, nimmt das Signal an der Ausgangsleitung 2 des Decoders 210 den logischen Signalwert 0 an, und alle anderen Ausgangsleitungen liegen auf dem logisohen Signalwert 1. Der von der Auegangsleitung 2 des Decoders 210 und der Ausgangsleitung a des Decoders 212 adressierte Kugelkontakt 90 steuert dann die Länge des nächsten auf dem Band aufgezeichneten Impulses »Dieser Vorgang wird wiederholt, damit nacheinander alle 60 Kugelkontakte 90 abgetastet werden, die den 12 Codierschalterη 50 zugeordnet sind. Nachdem der sechzigste Tonimpuls des DatenImpulssatzes 2 auf dem Band aufgezeichnet worden ist, sohaltet das Signal an der Ausgangsleitung 213 des Decoders 212 die BandantrIebsschaltung 230 auf den logisohen Zustand 1, so daß der Transistor 231 gesperrt wird, und der Bandantrieb anhält. Gleichzeitig wird die monostabile Kippschaltung 226 über die leitung 238 außer Betrieb gesetzt, und die Dekadenzähler 204 und werden rtiokgesetzt, wenn der Transistor 232 gesperrt wird und das Signal an der Leitung 234 einen hohen Signalwert annimmt. Der zweite Satz von Dal; en impuls en enthält auf diese Weise die richtige Antwort auf die Frage.

Naohdera das Kassettenband durch Aufzeichnen aufeinanderfolgender Gruppen von Fragen und Antworten hergestellt worden ist,wird die Kassette nur in die Kassettenkammer eines Schülergeräts eingelegt, das Gerät wird eingeschaltet, die Lautstärke wird eingestellt und die "Start"-Taste wird niedergedrückt. Wenn die "Start"-Taste 22 niedergedrückt wird, wird die Bandantriebssohaltung 162 (Fig.13) auf den logisohen Zustand O zurückgesetzt, so daß das Signal am komplementären Ausgang den Transistor 160 durchsohaltet ,und damit den Bandantrieb in Betrieb setzt. Das vom Band wiedergegebene Tonsignal bietet dem

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Schüler dann die Frage an. Die Tonsignale gelangen nicht durch α ie Filter-Verstärker-unä Integra torschaltung 180, um die logische Steuerschaltung zu beeinflussen. Am Ende des Frageabschnitte 101 sohalten die 60 Impulse des Datenimpuls -»Satzes 1 die Dekaden zähler .168 und 170 durch einen vollständigen Zyklus als Folge der von der Kippschaltung 186 und dem Abtastimpulsgenerator HO erzeugten Impulse. Der sechzigste Impuls schaltet die Bandantriebsschaltung 162 in den logischen Zustand 1, so daß der Transistor gesperrt wird und der Bandantriebsmotor außer Betrieb gesetzt wird.

Der Sohüler betätigt nun die Laschen 32 in der Weise, daß seine Antwort abhängig von der Art der Frage in den Fenstern 46 oder 48 erscheint. Nun drückt der Schüler erneut die "Start" Taste 22 für einen Homent nieder. Die Bandantriebsschaltung wird sofort rückgesetzt, und der Bandantrieb beginnt zuarbeiten. Die 10 Impulse dauernde Verzögerung, die in das Band durch Außer betriebhalte η der Kippschaltung 226 der Codiereinrichtung während der ersten zehn Impulse des Deka den zählecs 204 eingeführt ist, ermöglicht dem Band die Beschleunigung auf die Betriebs geschwindigkeit, ehe Datenimpulse wiedergegeben werden. Wenn die"Start"-Taste 22 niedergedrückt wird, werden die Dekadenzähler 1⁶⁸ und 170 auf dem Zählerstand 1 rückgesetzt, so daß nur die Ausgangsleitung 1 des Decoders 146 den logischen Signalwert O aufweist, und nur der mit der Klemme a verbundene Transistor durch eine seiner Basis zugeführte positive Spannung leitend ist, während die übrigen Transistoren gesperrt sind. Der logische Signalwert an der Leitung 154 zeigt sogleich den Zustand des von den Leitungen a-1 adressierten KugelkontaktO90 an.

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Wenn der erste Impuls des Datenimpulssatzes 104 empfangen wird,, nimmt das Signal an der Zeitausgangsleitung 182 den logischen Signalwert 1 an, und das Signal an·der komplementären Ausgangsleitung 184 nimmt den logischen Signalwert 0 an. Die logischen Signalwerte 1 und 0 an den leitungen 182 und 188 werden zusammen mit dem logischen Signalwert an der Leitung 154 und seinem komplementären Wert von der Invertierschaltung 160 an die Gatter 158 und 162 angelegt. Das Ergebnis ist, daß das Ausgangssignal des Gatters 164· den logischen Signalwert 1 hat, wenn die zwei logischen Werte unterschiedlich sind, und den logischen Signalwert O hat, wenn die zwei logischen Werte gleich sind. Die Fehler schaltung 194- wird jodooh solange nicht in den logischen Zustand 1 gesetzt, au oh wenn das Ausgangssignal des Gatters 164 den logisohen Signalwert 1 hat, bis sie von einem Abtastimpuls vom Generator 140 über die Leitung 144 getaktet wird.

Wenn der komplementäre Ausgang 188 zu Beginn des Datenimpulses den logischen Signalwert O annimmt, geht die verzögernde iraonostabile Kippschaltung 186 für eine, Periode von etwa 10 Millisekunden in den logischen Zustand 1 über. Wenn das Ausgangssignal der Kippschaltung 186 am Ende der Periode von 10 Millisekunden negativ wird, erzeugt der Ab- »· tastirapulsgenerator 140 einen Abtastimpuls, der gleichzeitig die¹ Pehlerschaltung 194 und den Dekadenzähler 168 taktet. Es sei daran erinnert, daß der Datenimpuls eine Dauer von 5 Millisekunden hat, wenn der andressierte Kugelkontakt 90 geöffnet war, jjinä eine Dauer von 15 Millisekunden hat, wenn der adressierte Kugelkontakt geschlossen war, als die richtige Antwort codiert wurde. Andrerseits hat das Signal an der Leitung 154 den logischen Signalwert 1,wenn der entsprechende Kugelkontakt 90 geöffnet ist, und den logischen Signalwert O, wenn der Kugelkontakt geschlossen ist. Wenn also im Zeitpunkt der Aufzeichnung des Datenimpulses der Kugelkontakt geöffnet war und der Schüler

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die Codierschalter richtig eingestellt hat, so daß der gleiche Kugelkontakt 90 geöffnet ist, hat das Ausgangssignal des Gatters 164 10 Millisekunden nach' Beginn des Datenimpulses. den logischen Signalwert O, und die Fehlerschaltung bleibt im logischen Zustand O.

Der die Fehlerschaltung 194 abtastende Abtast impuls schaltet auch den Dekadenzähler 168 zum nächsten Zählerstand weiter. Der Ausgang 2 des Decoders 146 nimmt dann den logischen Signal wert O an, so daß der Zustand des Kugelkontakts 90, der von den Ausgangsklemmen a, 2 adressiert' ist, nun den Zustand der Leitung 154 bestimmt. Der zweite Impuls des Datenimpulssatzes 104 bewirkt nun eine Wiederholung des Zyklus. Wenn das Ausgangssignal des Gatters 164 bei Auftreten eines AbtastimpuJ.ses den logischen Signalwert 1 hat, wird die Fehlerschaltung in den logischen Zustand 1 gesetzt, woraufhin der Transistor 166 leitend wird, so daß das Fehlerlicht 23 aufleuchtet.

Wenn der Dekadenzähler 170 den Zählerstand 7 erreicht, der anzeigt, daß 60 Datenimpulse wiedergegeben worden sind, taktet der Decoder 148 die Bändantriebsschaltung über die Leitung 170 so, daß der Bandantriebsmotor außer Betrieb gesetzt wird. Wenn die Bandantriebsschaltung 162 in den logischen Zustand 1 übergeht, wird der Abtastimpulsgenerator 140 von dem auf den logischen Signalwert O übergehenden Signal an der Leitung 141 außer Betrieb gesetzt, damit eine weitere Abtastung der Fehlerschaltung 194 verhindert wird. Wenn ein Fehler festgestellt worden ist, bleibt der Fehlerschalter 194 auf den logischen Zustand 1 gesetzt, und das Fehlerlicht 23 bleibt erleuchtet, bis die "Start"-Taste 22 zum Starten des nächsten Frage- und Antwortzyklus niedergedrückt wird.

Aus der obigen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer Lehranordnung kann der Fachmann erkennen, daß

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hler ein völlig neuartiges Lehrsystem beschrieben worden ist. Dieses System ermöglicht das Lehren jedes (regenStandes, bei dem die Fragen mündlich gestellt und mit einer Gruppe von alphanumerischen Zeichen beantwortet werden können· In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Antworten zwar auf 12 Zeichen beschränkt, doch sei bemerkt , daß auch längere Antworten einfach durch Vergrößern der Zahl der Codierschalter und durch Einfügen der notwendigen Adressierschaltung möglich sind·

Ebenso sei darauf hingewiesen, daß die für die Schüler zu verwendenden Grund geräte mit relativ niedrigen Kosten in Massenproduktion hergestellt werden können. Das Lehrergerät kann vom Schülergerät getrennt sein, oder das Lehrergerät kann mit dem Schülergerät zur Verringerung der Koeten

durch Verwendung gemeinsamer Sauelemente kombiniert sein* Das Gerät eignet sich insbesondere zur Verwendung mii kommerziellen standardisierten Kassettenmagnetbändern. In einer Weiterbildung kann zusätzlich zu dem Tonsignal ohne Änderung der grundsätzlichen Betriebsart der Anlage ein Bildschirm vorgesehen werden.

Die Lehrer- und Schüler geräte sind zwar insbesondere zum Lehren der Rechtschreibung, des Rechnens und ähnlicher Gegenstände geeignet, doch können sie auch für andere Zwecke angewendet werden. Beispielsweise kann das Lehrergerät auch zum Codieren von Bestanddaten mit oder ohne zugehörigen mündlichen Bemerkungen'verwendet werden. Das Schülergerät kann zur Abgabe von schrittweisen. Anweisungen aa eine Person verwendet werden, die einen komplizierten Computer oder ein anderes System zusammenbaut oder wartet. Im zuletzt genannten Fall kann der Bandantrieb durch eine falsche Antwort gesperrt werden, wenn es erwüncht ist, daß der Anwender fortfährt, ehe die richtige Antwort codiert ist.

Patentansprüche 209857/08A3

Claims (20)

1. Patentansprüche

   '(iJ Lehranordnung mit einem Aufzeichnungsmedium zum hörbaren oder sichtbaren Wiedergeben einer Reihe von Prägen, auf die jeweils Datensignale folgen, die die richtige Antwort auf die vorhergehende Frage enthalten, gekennzeichnet durch einen von einem Schüler, der die Präge hört oder sieht, gesteuerten Codierer zum Codieren eine Antwort,einen mit dem Codierer verbundenen Anzeiger zum Anzeigen der codierten Antwort und einen Vergleicher zum Vergleichen der codierten Antwort mit der in den Datensignalen enthaltenen richtigen Antwort.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Codierer mehrere Zeichencodierschalter enthält, von denen jeder mehrere Stellungen aufweist und ein codiertes Signal erzeugt, das einzig dieser Stellung entspricht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierschalter jeder Schalterstellung zugeordnete Einrichtungen mit einem für den Schüler sichtbaren unterschiedlichen alphanumerischen Zeichen enthält.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Codierschalter ein von dem Schüler längs einer linearen Bahn in mehrere Stellungen bewegliches. Teil enthält,

   .daß die linearen Bahnen der Teile parallel verlaufen und daß die Stellung der Teile das erzeugte logische Signal bestimmt.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schalter einen Zeichenstreifen enthält, der an einer freiliegenden Stellung durch Bewegen des Teils durch den Schüler vorbeibeweglich ist.

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6. 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . das Aufzeichnungsmedium ein magnetisches Wiedergäbesystem zum Wiedergeben von auf einem Aufzeichnungsträger magnetisch gespeicherten Signalen bei der Bewegung einer Wiedergäbeeinrichtung relativ zum Aufzeichnungsträger enthält, daß zum Steuern der Relativbewegung der Wiedergabe ei nr ic htu ng und des Aufzeichnungsträgers eine Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, daß eine Anordnung zum Trennen von Datensignalen von Tonsignalen vorgesehen ist, und daß eine lQgische Schaltung derart ausgebildet ist, daß sie als Antwort auf ein von einem Schüler verursachtes Signal die Antriebsvorrichtung in Betrieb setzt und als Antwort auf die Datensignale die Antriebsvorrichtung anhält.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datensignale aus einer Reihe von binär codierten Impulsen bestehen»
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Codierer mehrere von Hand zu betätigende binäre Codierschalter und eine Schaltung zum elektrischen Abtasten der Codierschalter und zum Wiedergeben einer Reihe von Impulsen entsprechend dem Zustand der entsprechenden Codierschalter enthält.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Codierer von mehreren Bahnen gebildet ist, daß jede Bahn .leitende und nicht leitende Abschnitte aufweist, daß. die leitenden Abschnitte jeder Bahn elektrisch miteinander verbunden sind, daß für jede Bahn eine leitende Kugel vorgesehen ist, und daß eine jede Kugel längs der jeweiligen Bahn bewegende Vorrichtung vorgesehen ist, die die Kugel in Kontakt mit der Bahn unter Auf rechterhaltung eines elektrischen Kontakts mit der Kugel in Kontakt hält.

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10. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß d ie Bahnen"gerade und parallel zueinander angeordnet sind·
11. 11· Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Bewegung der Kugeln längs der Bahn einen elektrisch leitenden Körper besitzt, in' dem für jede Kugel eine Ausnehmung angebracht ist, und daß elektrisch leitende federn jede der Kugeln gegen die jeweilige Bahn drückt.
12. 12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen in geraden parallelen Linien auf einer Fläche angebracht sind,daß die Vorrichtung zum Bewegen der Kugeln längs der Bahn eine Platte aus isolierendem Material enthält, die dicht bei der "Fläche angebracht ist und eine öffnung zur Aufnahme jeder der Kugeln aufweist, daß eine von der Platte getragene leitende Feder jede der Kugeln gegen die entspreohendeBahn drückt und daß eine Führung vorgesehen ist, die die Platte bei ihrer Belegung längs der Führung dicht bei der Fläche hält.
13. 13. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrasteinrichtung zum Festhalten der Platte an vorbestimmten Godierstellungen.
14. 14. Anordnung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch eine kontinuierlich leitende Bahn, eine leitende Kugel für diese kontinuierlich leitende Bahn und eine Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Verbindungen zwischen allen Kugeln.
15. 15.Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen von Metallstreifen auf einer gedruckten Schaltungsplatte gebildet sind.
16. 16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte der Metallstreifen mit einen isolierenden Material zur Bildung der nicht leitenden Abschnitte beschichtet sind.

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17. 17· Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht leitenden Abschnitte von Stellen auf der gedruckten S ohaltungs platte gebildet sind, an denen das leitende Material fehlt.
18. 18, Anordnung nach Anspruch 1?, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrasteinrichtung eine der Spur zugeordnete erste Einrasteinrichtung enthält, die eine ttelhe von Einraststellen bildet, und daß die Einrasteinriohtung eine mit einer Kontaktvorrichtung verbundene zweite Einrastvo,rriohtung enthält, die in Querrichtung zu den Spuren ito wahlweisen Eingriff mit den Einrastete I le n beweglich ist,
19. 19· Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrast vorrichtung von einer Feder, die die Kontaktvorrichtung mit der zweiten Einrastvorrichtung verbindet, in die Einraststellen vorgespannt ist.
20. 20. Anordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrastvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie zur gleichzeitigen lösung der zwei Einrastvorrichtungen und zur Bewegung des Kontakts längs einer Bahn bedienbar ist.

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