NO167885B - Kretsanordning for aa overvaake celler og etablere forbindelser ved et undervisningsapparat. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår kretsanordning for å overvåke celler og etablere forbindelser ved et undervisningsapparat av den art som er angitt i innledningen til krav 1.

Et eksempel på et språkstudie av eldre type er for eksempel kjent fra US-patent nr. 3 200 516. Hver student kan anrope læreren ved hjelp av en lampe hvorpå læreren kan koble seg til linjen som går til vedkommende student.

Ved kjente undervisningsapparater av denne art må læreren anvende meget tid for betjening av apparatet under undervisning, og dette gjør det vaskelig å tilveiebringe en effektiv kommunikasjon mellom lærer og elever. Dette er særlig tilfelle ved såkalte språklaboratorier som krever kontinuerlig overvåkning av en hovedstyreenhet fra lærerens side under hele undervisningen. Dette skyldes at under undervisningen overvåker læreren elevenes arbeide og svarer på- spørsmål fra disse og gir råd.

Ved kjente språklaboratorier er det anordnet en automatisk overvåkning av elevene som i tur og orden avsøker bistyreenheten for hver elev i den ene eller andre retning. Slike apparater muliggjør også manuell avsøkning av enkelte bistyreenheter ved hjelp av en ekstra styrekrets.

Selv om de nevnte undervisningsapparater muliggjør automatisk overvåkning, har de visse ulemper. For eksempel har hovedstyreenheten en indikator, slik som en lampe, som lyser opp og slukker i samsvar med betjening av en styreknapp på en av bistyreenhetene for å informere læreren om at eleven har et spørsmål å stille. Da det her imidlertid bare er tale om én lampe, vet ikke læreren hvilken elev som har betjent sin trykknapp og følgelig går det meget tid tapt for å finne ut hvem det er før det kan reageres. Alternativt har noen slike hovedstyreenheter flere indikatorlamper som hver er forbundet med en bistyreenhet. I dette tilfellet må læreren imidlertid kontinuerlig overvåke lampene hvilket gjør det vanskelig å utføre en effektiv overvåkning av hele undervisningen.

Videre er det ønskelig for læreren å iaktta studentene under undervisningen samtidig som lampene skal overvåkes. Da læreren ikke kan iaktta indikatorlampene mens han går mellom elevene, er det nødvendig at en person betjener hovedstyreenheten og kaller læreren tilbake hår det skjer et anrop fra en elev. I tillegg hertil må en overvåknigstilslutning være anordnet ved hver bistyreenhet slik at læreren kan kople inn en hodetelefon mens han vandrer mellom elevene for å overvåke elevenes reaksjoner. Dette er imidlertid viktige ulemper fordi det er vanskelig å fortsette undervisningen fordi elevene da er det på rene med overvåkningen fra lærerens side.

Hensikten med oppfinnelsen er å unngå de ovenfor nevnte ulemper og tilveiebringe et undervisningsapparat hvor læreren informeres om når en elev har et spørsmål og muliggjør at læreren umiddelbart kan svare på spørsmål uten å måtte overvåke et antall indikatorer og mens han vandrer mellom elevene.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en kretsanordning av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de uselv-stendige kravene 2-10.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et blokkskjema for et kjent undervisnings apparat . Fig. 2 viser et blokkskjema for et utførelseseksempel på et undervisningsapparat ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et blokkskjema for et annet utførelseseksempel

på et undervisningsapparat Ifølge oppfinnelsen.

Fig. 4 viser et blokkskjema for en modifikasjon av apparatet

ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser et undervisningsapparat slik som et språklabora-torium hvor en elev lytter til en setning fra et opptegnings-bånd, for eksempel i et fremmed språk og deretter enten gjentar setningen eller gir et svar. For at læreren skal kunne iaktta fremgangsmåten for hver elev, er det anordnet et overvåkningssystem som i tur og orden overvåker elevenes ferdighet som overføres til en hovedstyreenhet. Det skal her bemerkes at selv om det er tale om et undervisningsapparat basert på lyd, kan enhver annen anvendelse som tjener til undervisning være mulig.

Språklaboratoriet på fig. 1 omfatter et antall bistyreenheter 2 for elever, for eksempel 2-1 til 2-n, og en hovedstyreenhet 4 som er forbundet med og innrettet til å styre hver av bistyreenhetene 2. Hver bistyreenhet omfatter en forsterker 6 som mottar og forsterker lydinformasjonssignalet S fra eleven og en styrekrets 8 som er forbundet med forsterkeren 6 og er innrettet for å overvåke den forsterkede informasjon til hovedstyreenheten 4.

Hovedstyreenheten 4 betjenes av læreren og omfatter et overvåknlngspanel 10 som er innrettet til å mott de forsterkede informasjonssignaler fra den valgte styrekrets 8 slik at læreren kan overvåke fremgangen for hver elev. Hovedstyreenheten omfatter videre en velgekrets 12 for å velge bestemte bistyreenheter 2 som skal overvåkes i tur og orden av læreren. Velgekretsen 12 er forbundet med hver styrekrets 8 for å styre overføringen av de forsterkede informasjonssignaler til overvåkningspanelet 10. En velger 14 er forbundet med velgekretsen 12 for å muliggjøre passering av de forsterkede informasjonssignaler til overvåkningspanelet 10 fra bare et på forhånd valgt antall bistyreenheter 2. På samme måte er en blokkeringsbryter 16 forbundet med velgekretsen 12 for å muliggjøre overføring av de forsterkede informasjonssignaler til overvåkningspanelet 10 fra de resterende blokkerte bistyreenheter 2 som ikke er forhåndsvalgt. Hvis bistyreenhetene 2 er oppdelt 1 grupper, dvs. av forskjellige undervisnlngsnivåer eller lignende, er en gruppevelgekrets 18 forbundet med hver styrekrets 8 for å muliggjøre overføring av de forsterkede informasjonssignaler fra en forhåndsvalgt gruppe. En programvelgekrets 20 er også forbundet med hver styrekrets 8, slik at læreren er 1 stand til å overvåke bare de bistyreenheter 2 som er innbefattet i samme språkprogram

Hovedstyreenheten 4 omfatter videre en avsøkningskrets 22 som i tur og orden avsøker bistyrekretsene 8 som er forhåndsvalgt av velgerene 12, 18 og 20. Avsøkningskretsen 22 inneholder et skyveregister 24 som er forbundet med hver bistyrekrets 8 og en automatisk avsøkningsvelger 26 er forbundet med skyveregisteret 24 via en velgekrets 28 for aktivisering av skyveregisteret 24 for avsøkning i tur og orden i den ene eller andre retning av de forhåndsvalgte bistyreenheter 2. En manuell avsøkningskrets 30 er direkte og via en oscillator 32 forbundet med velgekretsen 28. Oscillatoren 32 leverer normalt utgangssignåler til velgekretsen 28 når den automatiske avsøkningskrets 26 er i virksomhet. Når den manuelle avsøkningskrets 30 er i virksomhet, for eksempel ved betjening av en trykknappbryter (ikke vist), er utgangssignalet fra oscillatoren 32 midlertidig stoppet og avsøk-ningssignalet tilføres i tur og orden fra velgekretsen 28 til skyveregisteret 24 for å muliggjøre avsøkning av bistyreenheten 2 som følger etter en foregående avsøkning. Hvis trykknappen holdes i inntrykket tilstand, vil skyveregisteret 24 i tur og orden avsøke bistyreenhetene 2 med større hastighet enn normalt ved den automatiske avsøkning. Læreren er derfor i stand til å overvåke arbeidet hos enhver elev hvis ønskelig. Hvis en bistyreenhet 2 som avsøkes er blokker, dvs. ikke forhåndsvalgt, kan en oscillator 34 med stor hastighet mates med utgangs signal et fra bistyrekretsen 8 i den avsøkte bistyreenhet for å levere pulser med stor repetisjonsfrekvens til velgekretsen 28 for med stor hastighet å avsøke bistyreenheten 2.

Selv om det ovenfor beskrevne undervisningsapparat muliggjør automatisk overvåkning i tur og orden, har det visse ulemper. For eksempel omfatter hovedstyreenheten 4 en ikke vist indikator som for eksempel en lampe som lyser og slukker i samsvar med inntrykking av en styreknapp i hver bistyreenhet for å informere læreren om at vedkommende elev har et spørsmål å gjøre. Da imidlertid bare en lampe er anordnet, kan ikke læreren vite hvilken elev som har gjort anrop, og han må følgelig bruke vesentlig tid til å finne ut dette før han er i stand til å reagere på anropet. Alternativt kan noen undervisningsapparater være forsynt med flere indikator-1 amper som hver er tilordnet en bistyreenhet. I dette tilfellet må imidlertid læreren stadig overvåke lampene og det gjør det vanskelig å utføre undervisningen effektivt.

Videre er det generelt ønskelig at læreren iakttar elevene under undervisningen, mens han også overvåker eventuelle anrop. Da læreren ikke kan overvåke alle indikatorlampene mens han går blant elevene, er det nødvendig at en person forblir ved hovedstyreenheten og kaller læreren tilbake når det forekommer et anrop fra en elev. Alternativt kan det anordnes en overvåkningstilslutning i hver bistyreenhet slik at læreren kan koble inn en hodetelefon der mens han vandrer blant elevene for å overvåke anrop fra elever. Dette har imidlertid en vesentlig ulempe ved at det er vanskelig å fortsette undervisningen fordi elevene er klar over lærerens overvåkning.

Fig. 2 viser et undervisningsapparat Ifølge oppfinnelsen med elementer som svarer til de som er anvendt 1 det kjente undervisningsapparat på flg. 1 og disse har samme henvisningstall. Undervisnlngsapparatet på flg. 2 har en hovedstyreenhet 4' som er forbundet med og styrer et antall bistyreenheter 2'-l og 2-n.

Forklaringen nedenfor er rettet på forholdet mellom hovedstyreenheten 4' og bistyreenheten 2'-l, selv om det samme forholdet opptrer mellom hovedstyreenheten 4' og alle de andre bistyreenhetene 2'-l til 2'-n som er identiske. Bistyreenheten 2'-l har en informasjonssignalinngang som tilføres det forsterkede informasjonssignal fra en ikke vist forsterker. Informasjonssignalet kan for eksempel være et spørsmål fra en elev eller elvens reaksjon på undervisningen. Informasjonssignalet tilføres bistyreenheten 2'-l til en informasjonssignalendekrets 36^ som er innrettet til å overføre signalet til et overvåkningspanel 10' i hovedstyreenheten 4'. Overvåkningspanelet 10' har en forsterker 10a og en akustisk omformer 10b som for eksempel en hodetelefon eller lignende. Sendekretsen 36^ kan ha en portkrets G^ mellom inngangsklemmen \ ± og overvåkningspanelet 10' og denne er innrettet til å overføre informasjonssignalet når et logisk nivå "1" tilfører portkretsens styreinngang. Portkretsen G± er med styreinngangen forbundet med utgangen fra en NAND-portkrets 38j i sendekretsen 36j. Når et logisk nivå "1" således leveres av NAND-portkretsen 38^, dvs. når et logisk nivå "0" tilføres dennes inngang, overføres informasjonssignalet fra inngangsklemmen til overvåkningspanelet 10'.

NAND-portkretsen 38^ er med en Inngang via en inverter 1^ forbundet med et skyvereglster 24' i hovedstyreenheten 4<*>. Når utgangen Y^ fra skyveregisteret 24' har et logisk nivå "1", vil denne inngang i NAND-portkretsen 38^ ha et logisk nivå "0" og informasjonssignalet fra inngangsklemmen overføres til overvåkningspanelet 1'.

Hovedstyreenheten 4' har en bryter 40 for automatisk avsøkning og en bryter 42 for manuell avsøkning, forbundet mellom jord og tilbakestillingsinngangen resp. innstillings-Inngangen i en flip-flop-krets 44. En oscillator 46 er forbundet med utgangen fra flip-flop-kretsen 44 og med skyveregisteret 24' via en OG-portkrets 48. Bryteren 42 er forbundet med en andre Inngang i OG-portkretsen 48 og Jord. Ved sluttet bryter 40 leverer oscillatoren 36 pulser i tur og orden som tilføres skyveregisteret 24' via OG-portkretsen 48 for å bevirke at hovedstyreenheten 4' i tur og orden avsøker bistyreenhetene 2'. På dette tidspunkt leverer imidlertid skyveregisteret 24" bare et logisk nivå "0" på utgangen og dette blir invertert i inverteren 1^ og tilføres NAND-portkretsen 38^ som et logisk nivå <M>1<M.> Hvis ikke den andre inngang i NAND-portkretsen 38! tilføres logisk nivå "0", vil det ikke skje noen overføring av det forsterkede informasjonssignal fra inngangsklemmen Vj.

På den annen side, hvis bryteren 42 for manuell avsøkning sluttes, innstilles flip-flop-kretsen 44 som stopper oscillatoren 46. Utgangssignalet fra OG-portkretsen 48 og skyveregisteret 24' har da et logisk nivå "1" og et logisk nivå "02 leveres til en inngang i NAND-portkretsen 38i-Dette betyr at uansett signalet som tilføres den andre inngang i NAND-portkretsen 38^, leveres et logisk nivå "1" til portkretsen G^ som overfører det forsterkede informa-sjosslgnal fra Inngangsklemmen V^ til overvåkningspanelet 10'. Læreren kan således overvåke enhver bistyreenhet på samme måte som ved apparatet ifølge fig. 1.

Bistyreenheten 2'-l har også en overvåknlngsbryter SW^ mellom jord og den andre inngang i NAND-portkretsen 38^ via en ikke inverterende forsterker 50i. Når bryteren SW^ er brutt, leveres et logisk nivå "1" til NAND-portkretsen 38j og når den er sluttet, leveres et logisk nivå "0" for å muliggjøre overføring av det forsterkede informasjonssignal til overvåkningspanelet 10'. Dette muliggjør at læreren kan lytte til for eksempel hele klassen hvis alle overvåknings-bryterene SWi~SWn er sluttet, selv om disse brytere normal er brutt.

Bistyreenheten 2'-l er forsynt med en anropssignalinngangs-klemme C^ som mottar et anropsslgnal når en anropsbryter (Ikke vist) sluttes av eleven, for eksempel når eleven har et spørsmål å stille. En elevindikeringsinnretning er forbundet mellom klemmen Cj og jord for å indikere når den respektive anropsbryter er sluttet, og består av en motstand 52^ og en lysemitterende diode 54^, men det er klart at en hvilken som helst annen indikator som for eksempel en summer 53^ kan anvendes. En lignende indikator er anordnet i hovedstyreenheten 4'. Den sistnevnte indikatoren er forbundet med klemmen via en kondensator 55^ og en diode D^ og har en lysemitterende diode 56 og en motstand 58 1 serie med kollektoren i en transistor 60 hvis emitter er forbundet med jord og hvis basis er forbundet med dioden D^ via en inngangsmotstand 62. På samme måte kan en summer 61 være anordnet i hovedstyreenheten 4'. Når således eleven har et spørsmål å stille og slutter den respektive anropsbryter, blir indikatoren 54^, 56 aktivisert til å lyse og slukke. På denne måte blir læreren informert om at en elev har et spørsmål selv om elevens identitet fremdeles ikke er kjent.

Som vist på fig. 2 har informasjonssignaloverføringskretsen 36^ også en transistor T^ hvis basis er forbundet med klemmen Ci via en motstand 64^ og en kondensator 55^. Kollektoren i transistoren T^ er forbundet med en inngang i NAND-portkretsen 38^ via en motstand 66^ og via forsterkeren 50^, og emitteren i transistoren er forbundet med jord via en bryter 68 for innkommet anrop i hovedstyreenheten 4'. Når ikke noe anropsslgnal tilføres klemmen er de lysemitterende dioder 54^, 56 og transistoren T^ ikke virksomme slik at logisk nivå "1" tilføres NAND-portkretsen 38! fra transistoren Tj_. Når et anropsslgnal tilføres klemmen Cj_, blir dioden 56 lysende og slukket og indikerer for læreren at en elev har et spørsmål å stille. Transistoren forblir imidlertid sperret inntil bryteren 68 sluttes av læreren slik at transistorens T21 krets blir sluttet. Når bryteren sluttes, blir transistoren T^ ledende og logisk nivå "0" tilføres NAND-portkretsen 38^. Dette muliggjør overføring av informasjonssignalet i form av et spørsmål fra eleven til overvåkningspanelet 10<*>. Læreren er således i stand til øyeblikketlig å bestemme hvilken elev som stiller spørsmål og kan svare omgående.

Bryteren 68 for innkommet anrop er også forbundet med klemmene for en flip-flop-krets 70 i hovedstyreenheten 4'. En tilbakestillingsbryter 72 er forbundet mellom tilbakestill-ingsklemmen i flip-flop-kretsen 70 og jord. Utgangen fra flip-flop-kretsen 70 er forbundet med emitteren i en transistor T'i hvis basis er forbundet med utgangen i NAND-portkretsen 38i via en motstand 74^ og kollektoren er forbundet med en klemme B^ i bistyreenheten 2<*->l. Når et logisk nivå "1" tilføres transistoren T' ^ fra NAND-portkretsen 38^ hvor bryteren 68 for innkommet anrop er sluttet for å motta spørsmål fra eleven, er transistoren T± ledende med sin emitter jordet via flip-flop-kretsen 70, for å levere et logisk utgangsnivå "0"til klemmen B^ som for eksempel styrer utgangen fra en båndopptager 77 som er tilordnet denne elev. For eksempel kan utgangen fra båndopptageren 70 til styreenheten 2'-l avbrytes som følge av logisk nivå "0" på klemmen Bj, slik at lærer og elev kan kommunisere fritt med hverandre uten noen forstyrrelse fra båndopptageren. Når kommunikasjonen med eleven er avsluttet, er tilbakestillings-bryteren 72 sluttet for tilbakestilling av flip-flop-kretsen til den opprinnelige tilstand, hvilket resulterer i at utgangen fra båndopptageren 77 igjen forbindes med bistyreenheten 2'-l.

Hovedstyreenheten 4' har også en avbrytningsbryter 76 som er forbundet med jord og med kollektoren i transistorene T'i-T'n via respektiv dioder D'i-D<*>n i bistyreenhetene 2'-l til 2'-n. Hvis ønskelig,kan altså læreren avbryte forbindelsen mellom båndopptageren 77 og alle bistyreenhetene 2'-l til 2'-n.

Av det foregående fremgår tydelig at bare en lysemitterende innretning 56 er nødvendig for å informere læreren om at en elev har et spørsmål å stille selv om identiteten av eleven forblir ukjent på dette tidspunkt. Ved bare å slutte bryteren 68, kan læreren øyeblikkelig bringes i forbindelse med eleven og kan svare på spørsmålet uten at det på forhånd er nødvendig å bestemme elevens indentitet.

Fig. 3 viser en annen utførelsesform av et undervisningsapparat ifølge oppfinnelsen hvor elementer som svarer til de som er beskrevet på fig. 2 har samme henvisningstall. På fig. 3 er anordnet en mobil styreenhet 78 som er innrettet til å kommunisere med og styre hovedstyreenheten 4" mens læreren vandrer blant elevene. I dette tilfellet omfatter hovedstyreenheten 4" en panel sender 80 som er innrettet til å motta et indikeringssignal fra transistoren 60 og et forsterket informasjonssignal fra forsterkeren 10a, og sende dette til en mobil mottager 82 i den mobile styreenhet 78. Når et innkommet anropsslgnal således tilføres klemmen , kan en summer (ikke vist) i den mobile styreenhet 78 aktiviseres for å informere læreren om at en elev har et spørsmål å stille. På samme måte har den mobile styreenhet 78 en mobil sender 84 som er Innrettet til å sende signaler til en tilhørende panelmottager 86 i hovedstyreenheten 4". Den mobile sender 84 har brytere 40, 42, 68, 72 og 76 som svarer til respektive klemmer 88-92 i panelmottageren 86. Det skal bemerkes at bryterene 40, 42, 68, 72 og 76 er forbundet med den mobile sender 84 og virker på samme måte som bryterene med tilsvarende henvisningstall på fig. 2.

Som vist på fig. 4, kan NAND-portkretsen 38^ på fig. 2 eller 3 erstattes av en inverterkrets 39^ med signalene fra inverteren transistoren T^ og bryteren SW^ tilført en inngang i inverteren 39^. Når et utgangssignal fra et hvilket som helst av elementene Ij, T^ og SW^ har logisk nivå "0", vil portkretsen Gj levere det nødvendige logiske nivå "1" for overføring av det forsterkede informasjonssignal.

Claims (10)

1. Kretsanordning for å overvåke celler og etablere forbindelser ved et undervisningsapparat, innbefattende flere elevstyreenheter (2') (bistyreenheter), som hver innbefatter en signalinngang for en informasjon tilført av eleven, en sendekrets ( 36^) forbundet med signalinngangen med hvilke en anropsignalinngang er forbundet, og videre en lærerstyreenhet (4', 4") (hovedstyreenhet), som innbefatter en indikasjonskrets som reagerer på et anropsignal tilført ved anropsignalinngangen til enhver elevstyreenhet (2'), og en monitor (10<*>) som er forbundet med hver elevstyreenhet (2'), karakterisert ved at sendekretsen (36^) til hver elevstyreenhet (2') er gjort gjennom-koplbar og har en portkrets (G^) innbefattende en styreinngang, idet portkretsen er forbundet med informasjonssignal inngangene (Vi) og med monitoranordningen (10'), en logisk krets (38; 39), idet dens utgang er forbundet med styreinngangen til portkretsen (G^) for å styre passasjen av informasjonssignal til monitoren (10'), og en halvlederinnretning (T^) med inngangen forsynt med anropsignalet og utgangen forbundet med den logiske kretsen (38; 39), og ved at lærerstyreenheten (4<*>, 4") innbefatter en bryter (68) forbundet med sendekretsen (36^) til hver elevstyreenhet (2') og, dersom i lukket tilstand, aktiveres sendekretsen (36] ) dersom et anropsignal forekommer ved en av anropsignalinngangene (C^) og bevirker passasje av informasjonssignal tilført ved informasjonssignalinngangen til monitoren (10' ).

2. Krets ifølge krav 1, karakterisert ved at den logiske kretsen er et NOG-element (38) med to innganger.

3. Krets Ifølge krav 1, karakterisert ved at den logiske kretsen er en invertor (39).

4« Krets ifølge krav 1, karakterisert ved at hver av halvlederanordningene (T^) er en bipolar over-gangstranslstor, hvis basis tilføres vedkommende anropsignal og hvis kollektor leverer utgangssignal til den logiske kretsen (38; 39).

5. Krets ifølge krav 4, karakterisert ved at bryteren (68) er forbundet med emitterne til transistorne (Ti) til sendekretsen (36]^).

6. Krets Ifølge krav 5, karakterisert ved at transistorens (T^) basis er forbundet med anropsignalinngangen (Ci).

7. Krets Ifølge krav 1, karakterisert ved at élévstyreenhetene (2') er forbundet med en opptegnings- og reproduserlngsanordnlng (77) for å tilføre et opptegnet utgangssignal og er forsynt med en avbruddskrets (B, T') for selektiv avbrytelse av signalstrømmen fra opptegnings- og reproduserlngsanordningen, idet kretsen er forbundet med bryteren (68) og blir styrt derfra.

8. Krets Ifølge krav 1, karakterisert ved at laererstyreenheten (4', 4") innbefatter en krets for automatisk avsøkning av elevstyreenheten (2'), idet kretsen innbefatter et skyveregister (24') for i tur og orden å levere et avsøknlngssignal for automatisk avsøkning av hver av sendekretsene (36^), en oscillator (46) som er forbundet med et skyveregister (24'), og en velgerkrets (40, 44) som er forbundet med oscillatoren (46).

9. Krets ifølge krav 8, karakterisert ved at velgerkretsen (40, 44) innbefatter en første bryter (40) og en flipp-flopp (44) forbundet mellom bryteren og oscillatoren (46).

10. Krets ifølge krav 8, karakterisert ved at lærerstyreenheten (4', 4") videre innbefatter en andre bryter (42) for selektiv stopping av oscillatoren (46).