SU1417021A1 - Обучающее устройство - Google Patents

Description

fat.l

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники, в частности к обучающим устройствам, предназначенным предпочтительно дл  об.учени  иностранным и родному  зыкам .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство содержащее блок заданий прог раммы последовательных алгоритмических упражнений, имеющих однозначное решение, включающий программоноситель , блок пам ти кодов ответов на вопросы программы, оперативный программатор и выносной пульт уп- |равЛени  дл  обеспечени  полуавтоматического режима работы обучающей машины . Обучающее устройство также содержит дешифратор, соединенный с бло- ;ком заданий, к которому подключен ;блок ввода ответов, соединенный с одним входом блока анализа введенного ответа, другой вход которого подсоединен к выносному пульту управлени  блока заданий. Выходы блока анализа :Введенного ответа соединены с печата- к цим механизмом, с блоком пам ти и с блоком сигнализации. Блок сигнализации указьшает, какой ответ был введен учащимис , правильным или неправильным , а также на режим работы обучающей машины. Блок сигнализации подключен к блоку управлени , который обеспечивает в случае введени  правильного ответа на вопрос упражнени  переход к вьшолнению следующего упражнени . Входы блока управлени  соединены с блоком анализа введенного ответа и с блоком пам ти. Выходы блока управлени  соединены с блоком ввода ответов и блоком консультаций, ко- Topbrii обеспечивает в случае введени  неправильного ответа вьщачу справочного материала по каждому вопросу ал- горитмкчес-:их упражнений.

Учебные программы к известному , устройству как правило всегда будут шифровыми т.е. учитывающими внутреннюю , стабкльную пам ть машины, котора , однако, не позвол ет осуществить вариационные изменени  кодовой фактуры программы в параметрах искомых элементов  зыка при выборе из двух, трех, четьфех, п ти, шести и семи элементов  зыка по замыслу преподавател -программиста . Вариационный выбор кодовых позиций в известной обучающей машине детермирован

объективно существующим в  зыке логическим группированием лексических и грамматических элементов  зыка (определенный и неопределенный артикли, предлоги, временные формь и т.д.). Это находит отражение в системе традиционных алгоритмических  зыковых упражнений при обучении иностранному Q или родному  зыку. Отсутствие такого вариационного выбора в обучающей машине представл ет определенные неудобства , так как на машине нельз  вьтолнить одну и ту же учебную про- 5 грамму по разным вариантам и параметрам . Кодова  фактура несмотр  на большой объем не представл ет такой возможности, и учебные программы на одну и ту же тему дл  р дом сид щих Q учащихс  приходитс  перепрограммировать с учетом внутреннего блока пам ти машины, что отнимает много времени и труда преподавател .

Целью изобретени   вл етс  расши- 5 рение дидактических возможностей устройства за счет выполнени  одного и того же алгоритмического упражнени - по разным вариантам и параметрам выбора правильного ответа. 0 Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее последовательно включенные пульт управлени , блок ввода ответов, блок анализа ответов и блок регистрации, последова- - тельно соединенные блок задани  программы обучени , блок управлени , блок сигнализации, последовательно включенные блок пам ти и дешифратор, второй вход которого соединен с вто- Q рьм выходом блока задани  программы обучени , блок предъ влени  консультативной информации, вход которого подключен к второму выходу блока управлени , третий выход которого сое- с динен с вторым входом блока ввода ответов , второй вход - с вторым выходом блока анализа ответов, а третий вход - с вторым выходом блока пам ти, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму выходу блока ввода ответов и третьему выходу блока . анализа ответов, четвертый выход которого соединен с вторым входом блока сигнализации , а второй вход - с вторым выходом пульта управлени , третий выход блока пам ти подключен к входу блока задани  программы обучени , введен преобразовате.чь кодов, выход

0

5

314

которого подключен к третьему входу блока ввода ответов, а первый и второй входы - к четвертому выходу блока пам ти и третьему выходу блока задани  программы обучени  соответст венно.

На фиг.1 изображена блок-схема обучающего устройства; на фиг.2 - блок пам ти с кодовой фактурой на дес ть заданий; на фиг.З - кодова  панель с элементами  зыка; на фиг.4 - подвижна  пластинка с разметками; на фиг.5 - програ ммна  рамка с контактными пластинами и кнопками блока ввода ответов; на фиг.6 - программна  рамка с подвижной пластиной и кодовой панелью в сборе; на фиг.7 - принципиальна  схема преобразовател  кодов дл  преобразовани  параметров выбора правильного ответа.

Об.учающее устройство содержит узел 1 заданий программы последовательных алгоритмических упражнений, включающий блок 2 пам ти (кодов ответов на вопросы программы), выполненный, например , на шаговых искател х и группах реле или другими электронными способами , программоноситель 3 алгоритмических упражнений в виде методического пособи , книги или магнитофонной ленты с записью алгоритмических упражнений, запрограммированных с учетом кодовой программы блока 2 пам ти, и выносной пульт 4 управлени , обеспечивающий полуавтоматический режим работы машины с преподавателем в системе. Вьшосной пульт % управлени  в виде консоли находитс  на столе преподавател . Узел 1 содержит также блок 5 задани  программы обучени , служащий дл  обеспечени  программировани  упражнений алгоритмического типа из любого традиционного учебника по иностранному и родному  зыкам.

Блок 2 и блок 5 соединены с дешифратором 6, обеспечивающим расшифровку кодовой программы блока 2 пам ти и блока 5. К вьшосному пульту 4 управлени  подключен блок 7 ввода ответов на алгоритмические упражнени , соединенный с блоком 2 пам ти и блоком 8 анализа ответов. К блоку 8 подключен блок 2 пам ти, выносной пульт 8 управлени  и печатающий механизм блока 9 регистрации.

Блок 10 управлени  выполнен, например , на группах реле и переключа1

тел х и осуществл ет подготовку обучающего устройства к работе, задает режим работы и обеспечивает в случае введени  учащимс  правильного ответа на вопрос упражнени  переход к выполнению следующего задани . К одному выходу блока 10 подключен блок 11 предъ влени  консультативной информации , второй выход блока 10 управлени  соединен с блоком 7 ввода ответов , третий выход - с блоком 12 сигнализации , который подсчитывает количество неверных ответов или высвечивает оценки учащихс  при работе машины в режиме Экзамен, сигнализирует о правильности или неправильности введенного ответа при работе устройства в режиме Тренировка и показывает , в каком режиме работает ма шина.

Преобразователь 13 кодов (параметров выбора правильного ответа), входы которого соединены с блоком 2

пам ти и блоком 5, а выход подключен к блоку 7 ввода ответов, служит дл  компрессии кодовой фактуры и смены варианта работы.

I Блок 2 (фиг.2) пам ти представл ет

собой устройство, построенное на принципе матрицы, состо щей из семи столбцов 14 (помеченных буквами а,б в,г,д,е,ж), соответствующих числу

элементов  зыка. Число столбцов 14 и строк 15 матрицы может быть увеличено или уменьшено. Программное поле матрицы состоит из положительных и отрицательных кодовых дозиций 16 матрицы , соответствующих правильным и неправильным ответам на задание упражнени . Пор док следовани  положительных кодовых позиций-16 матрицы блока 2 пам ти представл ет собой

пшФровую программу, котора  может быть выражена символами , 11-е, Ill-a, IV-б, VI-ж, VII-B, Vlll-r, IX-e, Х-ж.

Маркировка столбцов 14 матрицы

блока 2 пам ти жестко св зана и соответствует пор дку следовани  элементов  зыка (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж) (фиг.З) на кодовой панели 17 блока 7 ввода ответов, котора  представл ет собой полоску бумаги, разделенную на определенное число  чеек 18 пам ти. Под элементами  зыка подразумеваютс  все слова и словосочетани , все формальные части слова - морфемы , все аналитические и синтетические грамматические формы и грамматические средства, все фигуры речи и маркированные части высказьгоани  j(синтагмы), а также самые разнообраз- |ные формализованные и логические значки  зыка. Кодова  панель 17 содержит дес ть  чеек 18 пам ти, где в трех последних  чейках 18 пам ти повтор ютс  три первых элемента  зыка (А,Б, В).

Кодова  панель 17 закрепл етс  на подвижной пластине 19 (фиг.4), ::равной по размеру кодовой панели 17, :и вместе с подвижной пластиной 19 по- |мещаетс  под программную рамку 20 ;(фиг.5), имеющую семь окон 21, п ть |последних из которых могут перекры- :ватьс  контактными пластинами 22 из iнепрозрачного материала. Под окнами 121 программной рамки 20 расположены 1 кнопки 23 ввода ответа, число которых соответствует числу окон 21 про- :граммной рамки 20. Программна  рамка 20 имеет направл ющие выступы (не показаны), позвол ющие подвижной пластине 19 и закрепленной на ней кодовой панели 17 перемещатьс  только в горизонтальной плоскости (вправо или влево) относительно программной рамки 20 и кнопки 23 ввода ответа.

Общий вид программной рамки 20 в сборе показан на фиг.6.

На фиг.7 приведена принципиальна  схема одного из вариантов выполнени  преобразовател  13, осуществл ющего компрессию кодовой фактуры, а также смещение правильного ответа на один или более столбцов 14 в горизонтальной плоскости под программной рамкой 20 на кодовой панели 17 (фиг.6). Преобразователь 13 имеет семь входов Х-а) и при выборе одного элемента 30 и семь выходов 31 - 37, подведен-  зыка из двух, положительные кодовые ных к кнопкам 23 под элементами  зыка . позиции 16 матрицы столбца 14 в пере- А, Б, В, Г, Д, Е, Ж. Количество входов 24 - 30 и выходов 31-37 соотнос тс  в стобец 14 а (1-6, II-6, Ill-a, IV-б, V-a, Vl-a, Vll-a, VIIIи переключатель дл  групп 45 - 51 по шесть контактов. Первый из них пред- назнчен дл  смещени  по горизонтали кодовой фактуры блока 2 пам ти на один, два, три, четыре столбца 14. Второй предназначен дл  выбора одного варианта ответа из семи, шести, п ти, четырех, трех, двух элементов

 зыка. Преобразователь 13 имеет также п ть выключателей 52 - 56, жестко соединенных с контактными пластинами 22 программной рамки 20, и отключающих неиспользуемые группы контактов

выходов 33-37.

Компресси  кода осуществл етс  путем переноса положительных кодовых позиций 16 (фиг.2) матрицы из одного столбца 14 на ту же строку 15 другого

столбца 14. Так, при выборе одного элемента  зыка из шести столбец 14 ж отключаетс , а положительные кодовые позиции 16 матрицы VI-жиХ-ж перенос тс  в столбец 14 а. В этом случае

цифрова  программа выражаетс  символами: 1-г,11-е, Ill-a, IV-б, Y-д, Vl-a, VII-B, VIIl-г, IX-e, Х-а. При выборе одного элемента  зыка из п ти столбец 14 е отключаетс , а положительные кодовые позиции 16 матрицы 11-е и 1Х-е перенос тс  в столбец 14 б, образу  шифровую программу: 1-г, И-б, Ill-a, IV-б, V-д, Vl-a, VII-B, VIII-г, IX-б, Х-а. При выборе

одного элемента  зыка из четырех положительные кодовые позиции 16 матрицы столбца 14 д перенос тс  в столбец 14 а (1-г, И-б, Ill-a, IV-б, V-a, Vl-a, VII-B, VIlI-г, IX-б, Х-а),

При выборе одного элемента  зыка из трех положительные кодовые позиции 16 матрицы столбца 14 г перенос тс  в столбец 14 б (1-6, II-6, Ill-a, IV-б, V-a, Vl-a, VII-B, VIIl-6,IX-6,

Х-а) и при выборе одного элемента  зыка из двух, положительные кодовые позиции 16 матрицы столбца 14 в пере-

нос тс  в стобец 14 а (1-6, II-6, Ill-a, IV-б, V-a, Vl-a, Vll-a, VIII

ветствует максимально возможному чис- 50 б, IX-б, Х-а). Перенос положительных

лу ответов. Входы 24 - 30 преобразовател  13 соединены с выходами блока 2 пам ти или блоком 5, а его выходы 31-37 включаютс  в цепи коммутации ответов блока 7 ввода ответов.

Соответственно преобразователь 13 содержит переключатель дл  вариационного выбора кодовых позиций, имеющих ceMi. групп 38 - 44 по. четыре контакта

55

кодовых позиций 16 матрицы из одного столбца 14 в другой может быть сделан и в иных сочетани х.

Логика функционировани  преобразовател  13 (фиг.7) основана на реализации кодовой фактуры матрицы, а также прин тых правил компрессии кодовой фактуры.

55

кодовых позиций 16 матрицы из одного столбца 14 в другой может быть сделан и в иных сочетани х.

Логика функционировани  преобразовател  13 (фиг.7) основана на реализации кодовой фактуры матрицы, а также прин тых правил компрессии кодовой фактуры.

На схеме положени  переключателей 38 - 44 и А5 - 51, выключателей 52 - 56 соответствуют первому положению исходной несмещенной кодовоф фактуры и выбору варианта ответов один из de- ми элементов  зыка. В этом случае входной код проходит на выход без изменени . Например, исход  из шифро- вой программы (фиг.2) блока 2 пам ти. Например, исход  из шифровой программы (фиг.2) блока 2 пам ти, правильный ответ г первого задани  15 соответствует входу 27 (фиг.7). Электрический импульс свободно проходит на выход 34. При передвижении подвижной пластины 19 (фиг,4) с кодовой панелью 17 на один шаг влево относительно i программной рамки 20 (фиг.6) и кнопки 23 ввода ответов происходит переключение переключател  38-44 (фиг.7) во второе положение и электрический импульс с входа 27 поступает на выход 33, где-теперь оказалс  элемент г, т.е.,если в первом случае, выполн   упражнение, студент нажимал при правильном ответве на четвертую кнопку 23 (фиг.6), то во второму случае после смещени  подвижной пластины 19 с кодовой панелью 17 на один шаг влево он должен нажать при правильном ответе на третью кнопку 23. Точно так же правильный ответ 15 е (фиг.2), поступающий на вход 29 (фиг.7) во втором варианте, т.е. при переключении 38 - 44 во второе положение, поступает на выход 35. Таким образом, шифро- ва  программа блока 2 (фиг.1) пам ти дл  второго варианта может быть выражена символами I-B (фиг.2) 11-д, 111-ж, IV-a, V-r, Vl-e, VII-б, VIII- в, IX-д, Х-е.

Переключатель 45-51 (фиг.7) осуществл ет компрессию кодовой фактуры в соответствии с изложенными принципами . При переводе переключател  45- 51 во второе положение положительные кодовые позиции 16 (фиг.2) столбца 14 ж кодовой фактуры блока 2 пам ти перенос тс  в столбец 14 а, одновременно срабатывает выключатель 56 (фиг.7), обесточива  седьмую кнопку 23 (фиг.6) ввода ответов. При переводе переключател  45 - 51 в третье положение положительные кодовые по- .зиции 16 ст олбца 14 е (фиг.2) перенос тс  в столбец 14 б, т.е. вход 29 (фиг.7) подсоедин етс  к входу 25, одновременно отключаетс  выключатель

55. В четвертом положении переключател  45-51 входы 28 соедин ютс  с входами 24, т.е. осуществл етс  переброска положительных кодовых позиций (фиг.2) столбца 14 д в столбец 14 а. Одновременно срабатьшает выключатель 54 (фиг.7), обесточива  п тую кнопку 23 (фиг.6) ввода ответов. В

п том положении переключател  45 - 51 (фиг.7)-входы 27 соедин ютс  с входами 25, т.е. осуществл етс  пе- реброска положительных кодовых позиг ций 16 (фиг.2) столбца 14 г в столбец 14 б. Одновременно срабатьшает- выключатель 53 (фиг.7), отключа  четвертую кнопку 23 (фиг.6) ввода ответов . В шестом положении переключател  45 - 51 (фиг.7) входы 26 соедин ютс  с входами 24, т.е. осуществл етс  переброска положительных кодовых позиций 16 столбца 14 в столбец 14 а. Одновременно срабатьшает выключатель 52, отключа  третью кнопку 23

(фиг.6) ввода ответов. Так на схеме осуществл етс  компресси  кодовой фак- .туры.

Работа устройства осуществл етс  следующим образом.

Всем студентам раздают или проецируют на экран одно алгоритмическое упражнение, предварительно .закодированное предподавателем-программистрм в соответствии с кодовой фактурой посто нного блока 2 (фиг.1) пам ти, а на кодовой панели 17 (фиг.З) блока 7 ввода ответов пишут элементы  зыка (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж), которые  вл ютс  ответами на задани  алгоритмического упражнени .

Студент, выполн   задание,- нажимает на соответствующую кнопку 23 (фиг.6) под правильным, по его мнению , элементом  зьжа. При правильном

ответе загораетс  индикаторна  лам- па Правильно, при неправильном от7 вете - Неправильно. Как было отмечено , дл  составленной нами кодовой фактуры правильные ответы на 10 заданий будут выражены символами 1-г, 11-е, Ill-a, IV-б, V-д, VI-ж, Vll-в, Vlll-r, IX-e, Х-ж (фиг.2). Это означает , что при правильном выполнении алгоритмического упражнени  студент

вводит элементы  зыка в следующем пор дке Г, Е, А, Б, Д, Ж, В, Г, Е, Ж (фиг.6).

Дл  выполнени  данного алгоритмического упражнени  по другому варианту преподаватель передвигает подвижную пластину 19 с кодовой панелью 17 на один шаг влево, причем происходит ;перевод переключател  38 - 44 (фиг.7) jBO второе положение. На кодовой пане- |ЛИ 17 (фиг.6) в этом случае элементы  зыка расположены в такой последова- тельности: Б, В, Г, Д, В, Ж, А. Пра- :1вильные ответы студента, вьшолн юще- го данное уражнение: по второму варианту , выражаютс  символами: 1-в, 11-д ;111-ж,1У-а5 V-r, Vl-e, VII-б , VIII-в, 1Х-Д5, Х-е, что соответствует вводу :элементов  зыка того же упражнени .в- атакой последовательности В9Д,Ж,А,Г,Ё, ;Б,В,Д,Е. При передвижении подвижной пластиш  19 с кодовой панелью 17 еще Iна один шаг влево происходит перевод переключател  38 - 44 (фиг.7) в I третье положение, а на кодовой па- : ели 17 (фиг.6) под программной рам- 1кой 20 элементы  зыка следуют в таком |пор дке В,Г,Д,Е,Ж5А,Б. Последователь- юность правильных ответов студента дл  же упражнени  составл ет ;В,Г,Е,Ж,В5Д,А,Б,Г,Д, что соответствует третьему варианту работы. При :выполнении работы по четвертому ва- iрианту подвижна  пластина 19 с кодовой панелью 17 передвигаетс  еще на один шаг влево, одновременно переводитс  переключатель 38 - 44 (фиг.7) в четвер.тое положение. В этом случае элементы  зыка на кодовой панели I7 (фиг,6) под программной рамкой 20 следуют в пор дке Г,Д,Е,Ж,А5Б,В и при правильных ответах студент должен нажать на кнопки 23 блока 7 ввода ответов , ввод  элементы  зыка в такой последовательности: А В, Д, ES Б, Г, Ж, А, Б, Г. Так осуществл етс  изменение вариантов работы студентов при вЬшолнении одного и того же алгоритми ческого упражнени .

Однако в соответствии с требовани ми структуры  зыка бьгеает необходимо сделать выбор из меньшего числа элементов  зыка. Например при выборе из шести элементов  зыка на кодовой

5

0

5

0

5

0

5

0

панели 17 записываютс  в следующем пор дке: А,Б,В,Г,Д,Е,А ,Б,Б, причем прикрьшаетс  последн   контактна  пластина 22, отключа  выключатель 56 (фиг.7). Переключатель 45 - 51 переводитс  во второе положение. При этом в исходном варианте работы элементы  зыка следуют в пор дке А, Б, В, Г, Д, Е (фиг.6) и правильные ответы соответствуют элементам  зыка Г,Е,А,Б, Д,А,В,Г,Е,А. Во втором варианте работы элементы  зыка на кодовой панели 17 размещаютс  в последовательности Б,В,Г,Д,Е,А и правильные ответы соответствзпот пор дку: В,Д,Е,А,Г,Е,, Б,В,Д5Е. В третьем варианте работы элементы  зыка сдвигаютс  еще на один шаг влево (В,Г,Д,Е,А,Б), переключатель 38 - 44 (фиг.7) переходит в третье положение и правильные ответы будут соответствовать элементам  зыка: Б, Г,- Д, Е, В, Д, А, Б, Г, Д. (фиг.6). При выполнении упражнени  по четвертому варианту кодова  naHejib 17 сдвигаетс  еще на один шаг влево (Г,Д,Е,А,Б,В), переключатель 38 - 44 (фиг.17) переходит в четвертое положение и правильные ответы будут соответствовать элементам  зыка А,В,Г,Д,Б,Г,Е5,А,В,Г фиг.6) .Точно так же осуществл етс  работа устройства и с меньшим числом элементов  зыка о

Использование преобразовател  13 (фиг.О в обучающем устройстве создает оптимальные услови  дл  кодировани  дидактического материала, расшир ет педагогические воэможности машины , дает большой технико-экономический эффект, позвол   освободить большое число предподавателей-программи- стов от составлени  различных вариантов одной и той же работы, эконом тс  большие материальные ресурсы, св занные с тиражированием этих работ , в сочетании с оперативным программатором по вл етс  возможность вьшолн ть уже готовые алгоритмические упражнени  из уже изданных учебников по различным вариантам.

/5фиг 2

о о о о о р о

фиг. 5

16

фигЪ

/9

Фие.

/

13

/

19

Я 999999

/3 гз 23 23 23 23 гз

фие. 6 гз fs гз /у /з 2Э -гз

Аз/ зг fJ3 f ф35 AJ bJ7

,fC

«el tal лл лУ д ЛД

ttO «г «7 45 «4

17

L

л

го

,fC

лл лУ д ЛД

ttO «г «7 45 «4

Claims (1)

1. ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно включенные пульт управления, блок ввода ответов, блок анализа ответов и блок регистрации, последовательно соединенные блок задания программы обучения,блок управления и блок сигнализации, последовательно включенные блок памяти и дешифратор, второй вход которого соединен с вторым выходом блока задания программы обучения, блок предъявления консультативной информации, вход которого подключен к второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом блока ввода ответов, второй вход с вторым выходом блока анализа ответов , а третий вход - с вторым выходом блока памяти, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму выходу блока ввода ответов и третьему выходу блока анализа ответов, четвертый выход которого соединен с вторым входом блока сигнализации, а второй вход - с вто рым выходом пульта управления, третий выход блока памяти подключен к входу блока задания программы обуче- g ния, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введен преобразователь кодов, выход ко- торого подключен к третьему входу ι блока ввода ответов, а первый и второй входы - к четвертому выходу блока памяти и третьему выходу блока задания программы обучения соответственно.

   фиг.1