SU1603419A1 - Обучающее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к техническим средствам программированного обучени  и может быть использовано дл  контрол  знаний по любым предметам в системе образовани  и при подготовке кадров в производстве. С целью расширени  дидактических возможностей устройства за счет задани  групп вопросов и автоматической оценки ответов по каждой группе в обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов с контактными площадками, блок оценки, блок задани  вопросов и источник питани , введен программатор, выполненный в виде замкнутой цепи последовательно соединенных групп элементов ИЛИ-НЕ, к выходам которых подключены входы соответствующих групп элементов И и через контакты первого направлени  блока задани  вопросов, выполненного, например, в виде переключател , соединены с блоком оценки, при этом число выводов в каждой группе элементов ИЛИ-НЕ и И соответствует числу вопросов в группе, причем токовые входы элементов И через контакты второго направлени  блока задани  вопросов подключены к источнику питани , а управл ющие входы элементов ИЛИ-НЕ и И соединены с выходами соответствующих контрольно-исполнительных узлов блока ввода ответов, блок ввода ответов и блок оценки включены параллельно источнику питани . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к техническим средствам программированного обучени  и может быть использовано дл  контрол  знаний по любым предметам в системе образовани  и при подготовке кадров в производстве .

Цель изобретени  - расширение дидактических возможностей обучающего устройства за счет обеспечени  задани  групп вопросов и автоматической оценки ответов по каждой группе.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема обучающего устройства; на фиг. 2 - пример выполнени  принципиальной электрической схемы на электромагнитных реле.

Обучающее устройство содержит источник 1 питани , включатель (кнопку) 2 питани  и «Сброса ответов, блок 3 ввода ответов , блок 4 задани  вопросов, программатор 5 и блок 6 оценки (ответа).

Блок 3 состоит из электроуказки 7, контрольно-исполнительных узлов 8 с заданным количеством самоблокирующихс  с помощью контактов входов, которые соединены с контактными площадками. Контактные площадки рассосредоточены по графическому и/или макетному изображению изучаемого материала (не показан).

Контрольно-исполнительные узлы 8 служат дл  обеспечени  ввода и автоматической фиксации результатов ответов по отдельным вопросам групп, выработки и передачи управл ющих сигналов в программатор 5. Они могут быть выполнены на электромагнитных или полупроводниковых реле или на интегральных микросхемах логики (на

О

О

оо 4;

CD

фиг. 2 это группы реле с их контактами самоблокировки).

Программатор 5 служит дл  формировани  логических цепей групп вопросов и результатов ответов по .составным част м этих групп вопросов, образовани  логических цепей правильных и неправильных ответов , обеспечивающих формирование и прохождение управл ющего сигнала, соответствующего оценке отвта по группе вопросов в целом. Он состоит из кольцевой цепи ; последовательно соединенных логических элементов ИЛ И-НЕ 9 и логических элементов И 10, соединенных с элементами ИЛИ-НЕ 9 (по выходам) и контактами блока 4. Элементы ИЛИ-НЕ 9 имеют заданное количество управл ющих входов, св занных с соответствующими контрольно-исполнительными узлами 8 блока 3.

Элементы И 10 своими управл ющими входами св заны с соответствующими контрольно-исполнительными узлами 8, а токо- выми входами подключены к соответствующим по номеру контактам второго направлени  переключател  блока 4 задани  вопросов .

Блок 6 служит дл  приема управл ю- щего сигнала из программатора 5 и преобразовани  его в оценку, фиксаци  оценки «2 и установки электрической схемы в исходное положение. Он состоит из исполнительного узла 11, индикатора 12 «Правильно , индикатора 13 «Неправильно, индика- тора 14 оценки и кнопки 15 «Контроль. Исполнительный узел 11 служит дл  приема управл ющего сигнала из программатора 5 и преобразовани  его в оценку. Он может быть выполнен на двух реле К1, К2 и электромагнитном приводе индикато- ра 14 оценки.

Реле К1 служит дл  приема сигнала правильного ответа, преобразовани  его в управл ющее действие и дл  управлени  работой реле К2 и индикатора 12. Дл  этого его нормально замкнутый контакт К 1.1 включен в цепь-питани  обмотки реле К2, а нормально разомкнутый контакт К1.2 включен в цепь питани  лампочек HI индикатора 12 с транс- порантом «Правильно. Обмотка реле КЛ включена последовательно с логическими элементами ИЛИ-НЕ 9 и переключателем 4 цепи контрол  результатов ответов программатора 5 и  вл етс  составным элементом цепи контрол  правильных ответов.

Реле К2 служит дл  приема сигнала неправильного ответа, преобразовани  его в управл ющее действие и дл  управлени  работой индикатора 13 и электромагнитного привода индикатора 14 оценки. Дл  этого его два нормально разомкнутые контакты K2.I и К2.2 включены в цепи питани  лам- почек Н2 индикатора 13 «Неправильно и электромагнитного привода индикатора 14 оценки. Обмотка реле К2 с нормально замкнутыми контактами К1.1 образуют цепь контрол  неправильных ответов. Эта цепь подключена параллельно цепи контрол  правильных ответов.

Кнопка 15 «Контроль служит дл  подачи питани  в цепи контрол  результатов ответа после ввода всех ответов по заданной группе вопросов.

Электромагнитный привод индикатора 14 оценки служит дл  щагового поворота оценочного диска индикатора 14 оценки. Он состоит из  кор  16 с пружиной 17 возврата , вала 18 с жестко закрепленными на нем кулачком 19, храповиком 20 и диском 21, экрана 22 с окном предъ влени  оценки, механического ключа 23, концевого выключател  24 и электрического ключа 25. Обмотка электромагнита 26 служит дл  приема сигнала неправильного ответа и преобразовани  его в действие по управлению индикатором 14 оценки.

Якорь 16 служит дл  поворота храповика 20, кулачка 19 и диска 21 с оценками.

Кулачок 19 служит дл  выключени  концевого выключат уш 24 после трех неправильных ответов, т. е. дл  фиксации оценки «2 в окне предъ влени  оценки экрана 22.

Механический ключ 23 служит дл  поворота вала 18 в исходное положение до установки оценки «5 в окне предъ влени  оценки экрана 22. Возможно применение дл  этой цели электрического ключа 25.

Выключатель 2 «Сброса служит дл  разблокировки цепей питани  управл ющих цепей логических элементов при подготовке программатора 5 к очередному вопросу и возврате схемы в исходное положение при ощибке в ответе.

Блок 6 может быть выполнен на базе цифровых индикаторов любого типа.

Обучающее устройство работает следующим образом.

После включени  питани  ключом 23 или 25 поворачивают кулачок 19 с валом 18 и диском 21 в исходное положение до установки оценки «5 в окне предъ влени  оценки экрана 22. При этом кулачок 19 освободит концевой выключатель 24, в результате чего его контакты замкнутс , подготовив к работе цепь питани  электромагнитного привода индикатора 14 оценки.

Переключатель блока 4 устанавливают в положение, соответствующее заданному вопросу . При этом его подвижный контакт первого направлени  подключитс  к токовому входу первой группы элементов ИЛИ-НЕ 9, а подвижный контакт второго направлени  переключател  в блоке 4 подключитс  к токовому входу первой группы элементов И 10.

Таким образом, к логической цепи контрол  правильных ответов по первой группе вопросов будет подключена обмотка реле К1 исполнительного узла И. Цепь первой группы элементов ИЛИ-НЕ 9 при такой схеме включени  оказываетс  исключенной из цепи контрол .

Пор док ответа. Пусть задан вопрос по первой группе вопросов и ответ даетс  пра- g вильный. В этом случае обучаемый находит на графическом и/или макетном изображении (не показаны) символы первой группы ответов, св занные между собой единым логическим замыслом, н электроуказкой 7 ка«4« в окне представлени  оценки экрана 22, а контактами К2.1 будет подключена лампочка подсветки транспаранта «Неправильно индикатора 13. Из этого следует, что использована перва  попытка, но результат ответа не следует представл ть обучающему, а следует проанализировать ответ, т. е. произвести «Сброс включателем (кнопкой) 2 и повторить ответ. При нажатии на кнопку 2 произойдет разблокирование цепей питани 

саетс  их контактных площадок. При каса- реле контрольно-исполнительных узлов 8.

НИИ электроуказкой 7 контактной площадки, например ХР2,, подключаетс  к цепи питани  обмотка второго реле K2i первого контрольно-исполнительного узла 8. Реле K2i

При второй разновидности ошибок, когда из опрашиваемой группы вопросов не все символы правильных ответов были указаны. Например, при ответе по первой группе вопсработает , заблокируетс  контактами K2i3 5 росов не указан символ с контактной пло (запомнит ответ) и передаст управл ющее действие на контакты K2i.l первого элемента И 10 и на контакты K2i.2 первой группы элемента ИЛИ-НЕ 9. При этом элементы И 10 формируют цепь логики правильного отвещадкой XP2i. В результате в логической цепи правильного ответа будет разрыв цепи, так как останутс  разомкнутыми контакты K2i.l. Следовательно, цепь питани  обмотки реле К1 (цепи контрол  правильного ответа , а элементы ИЛИ-НЕ 9 формируют цепь 20 та) останетс  разорванной, аналогично как и логики неправильного ответа. Но, так какв случае указани  символа из другой неперва  «опрашиваема  группа элементов

ИЛИ-НЕ 9 исключена из цепи контрол  переключателем блока 4, поэтому они на оценку не вли ют.

Дл  представлени  результата ответа необходимо нажать на кнопку 15 «Контроль. При этом к цепи питани  будут подключены логические цепи контрол  правильного . и неправильного ответов программатора 5 и исполнительного узла П.

опрашиваемой группы вопросов. При проверке правильности ответа, нажав на кнопку 15 «Контроль, сработает реле К2 и своими

25 контактами К2.2 подключит к цепи питани  обмотку электромагнитного привода индикатора 14 оценки, а контактами K2.I подключит к цепи питани  лампочку подсветки транспаранта «Неправильно в индикаторе 13. Электромагнитный привод своим  корем

30 16 повернет на один щаг храповик 20 с оценочным диском 21, и в окне предъ влени  экрана 22 оценка уменьшитс  на один балл. При третьей последней попытке в случае неправильного ответа  корь 16 повернет через храповик 20 оценочный диск 21 в положение оценки «2, а кулачок 19 в этом случае воздействует на концевой выключатель 24 и его контактами разомкнет цепь питани  электромагнита привода индикатора 14 оценки. Так происходит фиксаци  оценки «2.

Так как ответ правильный, то в цепи правильного ответа пойдет ток, сработает реле К1 исполнительного узла и контактами К 1.1 отключит реле К2 от цепи питани , а контактами К1.2 включит в цепь питани  лам- 35 почку подсветки транспаранта «Правильно в индикаторе 12. Это подтверждает, что исходна  оценка «5 в окне экрана 22 соответствует правильному ответу.

Если бы при ответе были допущены ошибки , например, первой разновидности - до- полнительно к ответам первой опрашиваемой группы был указан еще и, например, третий символ из второй группы ответов касанием электроуказкой 7 контактной площадки ХРЗг. При этом сработает реле К32 45 второго контрольно-исполнительного узла 8, заблокируетс  контактом К32.3 (запомнит ошибку), контакты замкнутс , а контакты К32.2 разорвут логическую цепь контрол  правильного ответа второй группы элементов

30 16 повернет на один щаг храповик 20 с оценочным диском 21, и в окне предъ влени  экрана 22 оценка уменьшитс  на один балл. При третьей последней попытке в случае неправильного ответа  корь 16 повернет через храповик 20 оценочный диск 21 в положение оценки «2, а кулачок 19 в этом случае воздействует на концевой выключатель 24 и его контактами разомкнет цепь питани  электромагнита привода индикатора 14 оценки. Так происходит фиксаци  оценки «2.

При таком положении исполнительного узла 11 и электромагнитного привода индикатора 14 оценки обучающее устройство можно использовать без ключа 23 (или 25) дл  самоконтрол  при закреплении знаний по изучаемой теме, оценива  ответы по высвечиваемым транспарантам «Правильно или «Неправильно в индикаторах 12 и 13.

Дл  опроса очередного обучаемого или того же обучаемого по другой группе вопИЛИ-НЕ 9. Поэтому при проверке резуль- 50 росов необходимо переключатель блока 4 тата ответа нажатием на кнопку 15. Конт-установить в положение, соответствующее

роль реле К1 (контрол  правильного от-заданному вопросу, механическим 23 или

вета) не сработает, а реле К2 логическойэлектрическим 25 ключом установить индикацепи контрол  неправильного ответа срабо-тор 14 оценки в исходное положение (на

тает и контактами К2.2 подключит к цепи питани  обмотку электромагнита 26 приво- 55 да оценочного диска 21. Электромагнит 26 своим  корем 16 повернет на один шаг храповик 20 с диском 21 до установки оценки

оценку «5) и нажать на кнопку 2 «Сброс, цепи питани  обмоток реле контрольно- исполнительных узлов 8 будут разблокированы . Обучающее устройство готово дл  проведени  очередного ответа.

«4« в окне представлени  оценки экрана 22, а контактами К2.1 будет подключена лампочка подсветки транспаранта «Неправильно индикатора 13. Из этого следует, что использована перва  попытка, но результат ответа не следует представл ть обучающему, а следует проанализировать ответ, т. е. произвести «Сброс включателем (кнопкой) 2 и повторить ответ. При нажатии на кнопку 2 произойдет разблокирование цепей питани 

реле контрольно-исполнительных узлов 8.

реле контрольно-исполнительных узлов 8.

При второй разновидности ошибок, когда из опрашиваемой группы вопросов не все символы правильных ответов были указаны. Например, при ответе по первой группе вопросов не указан символ с контактной плоросов не указан символ с контактной площадкой XP2i. В результате в логической цепи правильного ответа будет разрыв цепи, так как останутс  разомкнутыми контакты K2i.l. Следовательно, цепь питани  обмотки реле К1 (цепи контрол  правильного ответа ) останетс  разорванной, аналогично как и в случае указани  символа из другой не

опрашиваемой группы вопросов. При проверке правильности ответа, нажав на кнопку 15 «Контроль, сработает реле К2 и своими

контактами К2.2 подключит к цепи питани  обмотку электромагнитного привода индикатора 14 оценки, а контактами K2.I подключит к цепи питани  лампочку подсветки транспаранта «Неправильно в индикаторе 13. Электромагнитный привод своим  корем

16 повернет на один щаг храповик 20 с оценочным диском 21, и в окне предъ влени  экрана 22 оценка уменьшитс  на один балл. При третьей последней попытке в случае неправильного ответа  корь 16 повернет через храповик 20 оценочный диск 21 в положение оценки «2, а кулачок 19 в этом случае воздействует на концевой выключатель 24 и его контактами разомкнет цепь питани  электромагнита привода индикатора 14 оценки. Так происходит фиксаци  оценки «2.

При таком положении исполнительного узла 11 и электромагнитного привода индикатора 14 оценки обучающее устройство можно использовать без ключа 23 (или 25) дл  самоконтрол  при закреплении знаний по изучаемой теме, оценива  ответы по высвечиваемым транспарантам «Правильно или «Неправильно в индикаторах 12 и 13.

Дл  опроса очередного обучаемого или того же обучаемого по другой группе вопросов необходимо переключатель блока 4 установить в положение, соответствующее

тор 14 оценки в исходное положение (на

оценку «5) и нажать на кнопку 2 «Сброс, цепи питани  обмоток реле контрольно- исполнительных узлов 8 будут разблокированы . Обучающее устройство готово дл  проведени  очередного ответа.

Таким образом, предлагаемое обучающее устройство обеспечивает (по сравнению с прототипом) расширение дидактических возможностей , так как оно позвол ет:

ставить и автоматически оценивать групповые логически взаимосв занные вопросы;

обучаемому провер ть правильность ответа в целом по группе вопросов и, при необходимости, внести изменени  в ответ, использу  автоматически оцениваемые попытки ответа до предъ влени  оценки обучающему;

дл  выбора ответов может представл тьс  логически взаимосв занный материал по теме в любом объеме.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, блок задани  вопросов, источ- 5 ник питани  и блок оценки, отличающеес  тем, что, с целью расщирени  , дидактических возможносфей устройства, в него введены элементы ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с соответствующими выходами первой группы блока ввода ответов, элементы И, первые входы которых подключены к соответствующим информационным выходам блока задани  вопросов, вторые

   10

   входы - к соответствующим выходам второй группы блока ввода ответов, а выходы - к

   Кроме того, последовательно-кольцевое 5вторым входам и выходам соответствующих

   включение элементов ИЛИ-НЕ 9 и И 10 обес-элементов ИЛИ-НЕ, один выход источника

   печивает решение задачи минимизации конст-питани  соединен с одними входами питани 

   рукции устройства.блоков ввода ответов и оценки, а другой

   Применение предлагаемого устройствавыход - с другими входами питани  блоков

   позволит улучщить процесс программирован-ввода ответов и оценки и с входом опроса

   ного обучени , повысить его качество и 20блока задани  вопросов, информационные

   объективную оценку уровн  знаний уча-входы которого подключены к выходам соотЩихс .ветствующих элементов ИЛИ-НЕ, а выход

   Обучающее устройство компактно, просторезультата ответов - к информационному

   в изготовлении и обслуживании.входу блока оценки.

   Формула изобретени 

   Обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, блок задани  вопросов, источ- ник питани  и блок оценки, отличающеес  тем, что, с целью расщирени  , дидактических возможносфей устройства, в него введены элементы ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с соответствующими выходами первой группы блока ввода ответов, элементы И, первые входы которых подключены к соответствующим информационным выходам блока задани  вопросов, вторые

   If

   И1 YHI Z6

   /Z(X)5

   К1..1 К2.2

   / Т

   i

   PKi Pfi N .J 1

   UJ

   /r/7 ./ /r/7../ /r/.Z

   .If

   K1.2 K2i.2

   K2i.2 51.1

   IД

   LJIII...U

   I 4 I LJ I L /r/j7

   S/ STT ,./

   /Г/Г/.л /..у 7

   J i- fL C- CLh-L

   /r/r/./ уГ/.2/r./ /r./ /Г4/

   //г7

   18

   ч .

   7777

   22

   / Т/Г//

   i

   fi N /.J 1

   UJ

   /r/7b i ,

   .

   /r/7;

   .A

   /r/775.7 /r/jf /ГЛ.Г

   /Г 7,2

   li IT

   S/.2