SU1532962A1 - Обучающее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, а именно к средствам программированного обучени  и контрол  знаний, предназначенным дл  автоматизации процесса обучени  и контрол  на различных этапах работы с материалом в учебных заведени х любого типа. Целью изобретени   вл етс  расширение дидактических возможностей устройства путем организации процесса обучени  и контрол  знаний учащихс  в виде игры, что способствует более эффективному запоминанию изучаемого предмета. Устройство содержит генератор 5 /тактовых импульсов/, соединенный через счетчик 4 времени /анализа решений/ с блоком 1 ввода эталонов, подключенным к первому входу информационного табло 17 через последовательно включенные первый блок 2 ввода ответов и первый блок 13 сравнени , а ко второму входу-через последовательно соединенные входы блок 3 ввода ответов и второй блок 14 сравнени . Третий вход табло 17 через первый элемент И-НЕ 15 соединен с блоком 6 фиксации ответа одного обучаемого, вторым элементом 11 дифференцировани  и первым входом элемента И 8. Четвертый вход табло 17 подключен через второй элемент И-НЕ 16 к блоку 7 фиксации ответа другого обучаемого, третьему элементу 12 дифференцировани  и второму входу элемента И 8, выход которого через последовательно включенные первый элемент 9 дифференцировани  и триггер 10 соединен с управл ющим входом счетчика 4 времени. 1 ил.

Description

ченным к первому входу информационного табло 17 через последовательно включенные первый блок 2 ввода ответов и первый блок 13 сравнени , а к второму входу - через последовательно соединенные входы блок 3 ввода ответов и второй блок 14 сравнени  Третий вход табло 17 через первый элемент И-НЕ 15 соединен с блоком 6 фиксации ответа одного обучаемого, вторым элементом 11 дифференцировани  и первым входом элемента И 8. Четвертый вход табло 17 подключен через второй элемент И-НЕ 16 к блоку 7 фиксации ответа другого обучаемого третьему элементу 12 дифференцировани  и второму входу элемента И 8, выход которого через последовательно включенные первый элемент 9 дифференцировани  и триггер 10 соединен с управл ющим входом счетчика 4 времени . 1 ил.

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, а именно к средствам программированного обучени  и контрол  знаний, предназ- наченным дл  автоматизации процесса обучени  и контрол  на различных этапах работы с материалом в учебных заведени х любого типа.

Цель изобретени  - расширение дидактических возможностей устройства .

На чертеже изображена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит блок 1 задани  эталонов (ответов), блок 2 ввода ответов , блок 3 ввода ответов, счет- чик 4 времени (анализа решени ), генератор 5 (тактовых импульсов), блоки 6 и 7 фиксации ответа, элемент И 8, первый элемент 9 дифференцировани , триггер 10, второй элемент 11 дифференцировани , третий элемент 12 дифференцировани , первый блок 13 срав- нени , второй блок 14 сравнени , первый элемент И-НЕ 15, второй элемент И-НЕ 16 и информационное табло 17.

Блок 1 предназначен дл  проектиро вани  со слайда на экран задани  и ответов к нему, а также дл  автоматической смены слайдов с одновременной установкой эталонного кода при поступлении на вход блока 1 импульса смены кадра.

Блоки 2 и 3 предназначены дл  ввода в устройство информации о выбранном первым обучаемым ответе и представл ют собой переключатель на три (и более) положени , закрепленный на рабочем месте обучаемого (или в коробке , соединенной гибким шнуром с входом устройства). Положение ручки

5 0

С

0

переключател  фиксирует направление на выбранный ответ.

Счетчик 4 предназначен дл  формировани  регулируемого временного интервала , в течение которого обучаемые анализируют свое решение после оценки его устройством. В этот период они подвод т итоги сост зани  по предыдущему заданию, а также по пройденной серии заданий и готов тс  к следующему вопросу. Счетчик 4 выполнен на основе регистра сдвига и многопозиционного переключател , общий контакт которого  вл етс  выходом счетчика 4, л остальные контакты (входы ) подключены к выходам регистра сдвига.

i

Генератор 5 предназначен дл  получени  непрерывной последовательности импульсов, синхронной с секундным интервалом. Генератор 5 выполнен на основе задающего генератора и р да делителей частоты. В зависимости от выбранного масштаба период следовани  тактовых импульсов может измен тьс  с помощью делителей частоты.

Блоки 6 и 7 предназначены дл  фиксации ответа обучаемых и формировани  на своем выходе запрещающего потенциала после фиксации ответа. Блоки 6, 7 выполнены на основе триггера и кнопочного переключател , который конструктивно расположен р дом с переключателем блока 2 или 3.

Элемент И 8 предназначен дл  получени  на своем выходе перепада напр жени  при подаче на его оба входа запрещающих потенциалов в момент фиксации прин того решени  запоздавшим обучаемым.

Триггер 10 предназначен дл  управлени  временным режимом работы устройства , обеспечива  чередование периодов интенсивной работы над заданием и периодов отдыха перед следующим заданием.

Элемент 11 предназначен дл  дифференцировани  перепада напр жени , снимаемого с выхода блока полу- чени  импульса (ошибки, позднего ответа ) в момент фиксации своего решени  первым обучаемым.

Элемент 12 предназначен дл  дифференцировани  перепада напр жени , снимаемого с выхода блока 7 и получени  импульса (ошибки, позднего ответа) в момент фиксации своего решени  вторым обучаемым.

Блок 13 предназначен дл  оценки правильности ответа первого обучаемого в момент фиксации прин того им решени  (в момент поступлени  на его управл ющий вход импульса ошибки ) . Блок 13 представл ет собой логический элемент И-НЕ.

Блок 14 предназначен дл  оценки правильности ответа второго обучае- мого в момент фиксации прин того им решени  (в момент поступлени  на его управл ющий вход импульса ошибки).

Элемент 15 предназначен дл  блокировани  импульса позднего ответа, подаваемого на его управл ющий вход в случае, если первый обучаемый зафиксировал свое решение быстрее вто - рого.

Элемент 16 предназначен дл  блокировани  импульса позднего ответа, подаваемого на его управл ющий вход в случае, если второй обучаемый зафиксировал свое решение быстрее первого.

Табло 17 предназначено дл  накоплени  и отображени  информации о количестве ошибок, а также о количестве поздних ответов, полученных соответственно первым и вторым обучаемыми . Табло 17 состоит из четырех счетчиков и электрически св занных с ними четырех цифровых индикаторов. На левой половине табло 17 наход тс  индикаторы количества ошибок и количества поздних ответов первого обучаемого . На правой половине табло 17 расположены индикаторы количества ошибок и количества поздних ответов второго обучаемого.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии триггер 10 сброшен и на его выходе установлен

10

5

0

5

запрещающий потенциал, который закрывает счетчик 4 времени. Триггеры блоков 6 и 7 сброшены, и на их вы- ходах установлены разрешающие потенциалы . Первьй и второй элементы И-НЕ 15 и 16 открыты, все четыре Ьчетчика табло 17 индикации обнулены . На цифровых индикаторах табло 17 установлены нули. Преподаватель подает команду Внимание и включает устройство. При этом запускаетс  блок 1, а на его экране по вл етс  первое задание и р д ответов к нему. Цепи установки устройства в исходное состо ние и начального запуска блока 1 не показаны. Обучаемые приступают к обдумыванию вопроса.

При ответе на вопрос первый обучаемый переводит переключатель блока 2 в положение, соответствующее выбранному ответу, а нажатием кнопки переключател  в блоке 6 фиксирует свое решение. Через контакты кнопочного переключател  замыкаетс  электрическа  цепь, по которой потенциал фиксации решени  с выхода источника питани  подаетс  на S-вход триггера блока 6, который опрокидываетс  и на вы- 0 ходе блока 6 измен етс  напр жение: происходит переход от отпирающего потенциала к запирающему. Запирающий потенциал с выхода блока 6 поступает на первый вход элемента И 8 и информационный вход первого элемента И-НЕ

15.Первый элемент И-НЕ 15 закрываетс . Перепад напр жени  с выхода блока 6 поступает на вход элемента 1t, на выходе которого образуетс  короткий импульс. Короткий импульс с выхода элемента 11 поступает на вход блока 13 (импульс ошибки) и вход второго элемента И-НЕ 16 (импульс позднего ответа).

При ответе на вопрос второй обучаемый также переводит переключатель блока 3 в положение, соответствующее выбранному ответу, а нажатием кнопки на блоке 7 фиксирует свое решение . Триггер блока 7 опрокидываетс , и на его выходе измен етс  напр жение: происходит переход от отпирающего потенциала к запирающему. Зацира- ющий потенциал с выхода блока 7 поступает на входы элементов И 8 и И-НЕ

16.Элемент 16 закрываетс . Перепад напр жени  с выхода блока 7 поступает на вход элемента выходе которого образуетс  короткий импульс.

5

0

5

0

5

Короткий импульс с выхода элемента 12 поступает на вход блока 14 (импульс ошибки) и вход элемента И-НЕ 15 (импульс позднего ответа).

При решении очередного задани  возможны четыре комбинации ответов: один обучаемый опередил другого и Прин л правильное решение; один обучаемый опередил другого, но прин л еверное решение; другой обучаемый поздал с ответом, но верно решил ЬаданиеЈ другой обучаемый опоздал с ответом и дал неверное,решение. В случае, когда первый обучаемый .зафиксировал свое решение быстрее шторого (перва  и втора  комбинации ртветов), элемент И-НЕ 15 закрываетс  {раньше, чем элемент И-НЕ 16. Импульс позднего ответа с выхода элемента 11 проходит через открытый элемент И-НЕ 16 и поступает на четвертый вход табло 17. Срабатывает счетчик {поздних ответов второго обучаемого. На правой половине табло 17 показа- ни  индикатора числа поздних ответов увеличиваютс  на единицу.

В случае, когда первый обучаемый ответил правильно (перва  комбинаци  ответов),замыкаетс  электрическа  цепь, проход ща  через блоки 1 и 2, по которой от выхода источника питани  на вход блока 13 подаетс  запрещающий потенциал. Запрещающий потен- циал блокирует прохождение импульса ошибки с выхода элемента 11 через блок 13 на первый вход табло 17. На левой половине табло 17 показани  цифрового индикатора числа ошибок . остаютс  неизменными. Первый обучаемый считаетс  выигравшим сост зание при ответе на вопрос по данному заданию вне зависимости от правильности решени  вторым обучаемым.

В случае, когда первый обучаемый ответил неправильно (втора  комбинаци  ответов) на информационном входе блока 13 отсутствует запрещающий потенциал. Импульс ошибки с выхо да элемента 11 через открытый блок Т поступает на первый вход табло 17. Срабатывает счетчик ошибок первого обучаемого. На левой половине табло 17 показани  индикатора числа ошибок первого обучаемого увеличиваютс  на единицу. Исход сост зани  по этому заданию зависит от правильности ответа на вопрос вторым обучаемым.

В случае, когда второй обучаемый опоздал с фиксацией прин того решени  по очередному заданию (треть  и четверта  комбинаци  ответов), импульс позднего ответа с выхода элемента 12 поступает на вход закрытого элемента И-НЕ 15. При этом блокирует прохождение импульса позднего ответа с выхода элемента 12 через элемент И-НЕ 15 на третий вход табло 17 На левой половине табло 17 показани  индикатора числа поздних ответов остаютс  неизменными.

В случае, когда второй обучаемый ответил правильно (треть  комбинаци  ответов), замыкаетс  электрическа  цепь, проход ща  через блоки 1 и 3, по которой от выхода источника питани  на вход блока 14 подаетс  запрещающий потенциал. Запрещающий потенциал блокирует прохождение импульса ошибки с выхода элемента 12 через второй блок 14 на второй вход табло 17. На правой половине табло 17 показани  цифрового индикатора числа оши- рок не измен ютс . Второй обучаемый считаетс  выигравшим сост зание по данному заданию при условии, что первый обучаемый ошибс . Такой исход обусловлен тем, что при сравнении результатов действий двух обучаемых отрицательный клад ошибочного решени  первого обучаемого превышает положительный вклад от быстрого ответа на вопрос. Соотношение вкладов опредл етс  коэффициентом К и устанавливаетс  в начале игры.

В случае, когда второй обучаемый ответил неправильно (четверта  комбинаци  ответов),на информационном входе блока 14 отсутствует запрещающий потенциал, импульс ошибки с выхода элемента 12 через открытый блок 14 поступает на второй вход табло 17 Срабатывает счетчид ошибок второго обучаемого. На правой половине табло 17 показани  индикатора числа ошибок увеличиваютс  на единицу. В любом случае второй обучаемый считаетс  проигравшим сост зание Г в ответе на данное задание. При неверном решении задани  первый обучаемый все же считаетс  выигравшим, как опередивший с ответом своего соперника .

В случае, когда второй обучаемый зафиксировал свое решение быстрее первого (перва  и втора  комбинации

ответов) элемент И-НЕ 16 закрываетс  раньше, чем элемент И-НЕ 15. Импульс позднего ответа с выхода элемента 12 проходит через открытый элемент И-НЕ 16 и поступает на третий вход табло 17. Срабатывает счетчик поздних ответов первого обучаемого. На левой половине табло 17 показани 

индикатора числа поздних ответов уве- jg на выходах блоков 6 и 7 устанавливаютс  разрещающие потенциалы. Устройство возвращаетс  в состо ние, исходное дл  работы со следующим заданием. Один из обучаемых принимает решение

15 и опережает другого. Весь описанный процесс повтор етс  вновь.

По истечении заданного отрезка времени преподаватель останавливает циклическую работу устройства (напри20 мер, отключает выход генератора 5) и подводит итоги. Обучаемые, успевшие за положенное врем  охватить всю серию заданий и сделавшие меньше оговариваемого заранее предельного чис25 ла ошибок, получают Зачет по данной серии. Обучаемые, у которых число - ошибок превышает предельно допустимый уровень неверных ответов, а также ответившие по неполной серии заданий,

личиваютс  на единицу.

В случае, когда первый обучаемый опоздал с фиксацией прин того решени , импульс позднего ответа с выхода элемента 11 поступает на управт л ющий вход закрытого элемента И-НЕ 16. При этом блокируетс  прохождение импульса позднего ответа с выхода элемента 11 через элемент И-НЕ 16 на четвертый вход табло 17. На правой половине табло 17 показани  индикатора числа поздних ответов остаютс  неизмененными.

Фиксаци  своего решени  опередившим обучаемым приводит к тому, что на одном из входов элемента И 8 по вл етс  запрещающий потенциал. Однако уровень напр жени  на выходе элемента И 8 при этом не мен етс . Фиксаци  своего решени  опоздавшим обучав- 30 получают неудовлетворительную оценку.

мым приводит к тому, что на оба входа элемента И 8 поступают запрещающие потенциалы с выходов соответственно первого и второго блоков 6 и 7..Уровень напр жени  на выходе элемента И 8 при этом измен етс . Перепад напр жени  с выхода элемента И 8 поступает на вход элемента 9 дифференцировани , на выходе которого образуетс  импульс переключени . Импульс переключени  поступает на вход триггера 10 и устанавливает его в положение, при котором с выхода .триггера Юна управл ющий вход счетчика 4 поступает разрешающий потенциал. Открываетс  регистр сдвига счетчика 4.

Последовательность импульсов, поступающих с выхода генератора 5 на счетный вход регистра сдвига счетчика

4, начинает управл ть его работой. Спуст  установленное в начале игры врем  на одном из выходов регистра сдвига, соединенного с одним из входов многопозиционного переключател  по-  вл етс  импульс смены кадра. Импульс смены кадра с выхода счетчика 4 (с общего выхода переключател ) поступает на вход блока 1, вход триггера

10, а также на входы блоков 6 и 7. Срабатывает блок 1 и на экране по в- .л етс  изображение следующего кадра с очередным вопросом. Триггер 10 сбрасываетс  и на его выходе устанавливаетс  запрещающий потенциал.Закрываетс  регистр 4 сдвига счетчика. Триггеры блоков 6 и 7 сбрасываютс  и

В зависимости от конкретных условий (целей, которые преследует препо- давател возможны другие варианты оценок , например: оба игрока, не допустившие ни одной ошибки во всей установленной серии заданий)получают отлично ; победившие игрой при тех же (или иных, скажем две-три ошибки) услови х получают отлично (хорошо ); а проигравший хорошо (удовлетворительно ) .

Использование изобретени  позвол ет внести элемент непосредственного сост зани  между учащимис  в процессе

обучени  и проверки их знаний и орга- шз овать контроль уровн  усвоени  , учебного материала в виде игры, что создает повышенный интерес к задани м и в конечном итоге способствует более эффективному изучению и запоминанию учебного материала.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Обучающее устройство, содержащее первый и второй блоки ввода ответов, входы которых соединены с выходом блока ввода эталонов, а выходы - с первыми входами соответственно первого и второго блоков сравнени , выходы

   11 153296212

   которых подключены к первому и вто-второго блоков фиксации ответа, под- рому входам информационного таблоключенными к входам второго и третье- соответственно, и первый элемент диф-го элементов дифференцировани  соот- ференцировани , отличающе-ветственно и к первому и второму е с   тем, что, с целью расширени входам соответственно элемента И, дидактических возможностей устройст-выход которого соединен с входом пер- ва, в него введены генератор, счет-вого элемента дифференцировани , вы- чик времени, первый и второй блокиход которого подключен к S-входу фиксации ответа, элемент И, триггер,JQ триггера, информационный и управл ющий второй и третий элементы дифференци-входы счетчика времени соединены с ровани , первый и второй элементы, выходами соответственно генератора И-НЕ,выходы которых соединены соответ- и триггера, а выход - с R-входом триг- ственно с третьим и четвертым входа-гера, входом блока задани  эталонов ми информационного табло, первые15 и входами блоков фиксации ответа, входы - с выходами третьего и второ-вторые входы первого и второго блоков го элементов дифференцировани  со-сравнени  подключены к выходам соот- ответственно, а вторые входы - светственно второго и третьего элемен- выходами соответственно первого итов дифференцировани .