SU640354A1 - Адаптивное обучающее устройство - Google Patents

Description

выход - со вторым входом счетчика ошибок , подключенного к блоку индикации, выход регистра адреса соединен с третьим входом блока сравнени  адресов 3.

Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  степень адаптации, из-за чего невозможна реализаци  ветвлений в зависимости от количества ранее сделанных ошибок, что необходимо дл  реализации многоуровневых обучающих программ, в которых один и тот же материал изложен несколько раз с различными степен ми трудности.

Причинами недостатков перечисленных выше устройств  вл ютс  отсутствие блока, сравЕ1ИБающего предысторию обучени  уча1це1ос  с эталонами предыстории и отсутствие св зей, позвол ющих перекодировать код ответа учащегос  в адрес следующего кадра в зависимости от результатов сравнени  предыстории обучени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности обучепп .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит блок сравнени  величин ощибок, три входа которого подключены к выходам счетчика ошибок, блока воспроизведени  учебной информации и блока определени  признаков, а выход - к третьему входу блока управлени .

На фнг. 1 приведена блок-схема адаптивного обучающего устройства; фиг. 2 - четыре типа кодов со схематическим изображением блока воспроизведени ; фиг. 3- внешний вид участка кинопленки с информационными кадрами и кодами; фиг. 4 - функциональна  схема вычислител .

Предлагаемое адаптивное обучающее устройство содержит блок ввода ответов 1, соединенный с первыми входами блоков сравнени  ответов 2 и пам ти 3, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам регистра адреса 4 и блока сравнени  адресов 5, а выход - ко входу блока воспроизведени  учебной ийформации 6, соединенного с первым входом блока сравнени  адресов 5, вторым входом .блока сравнени  ответов 2, первым входом регистра адреса 4, первым входом счетчика ошибок 7 п входом блока определени  признаков 8, выходы которого подключены ко второму входу блока сравнени  адресов 5, третьему входу блока сравнени  ответов 2 и первому входу блока управлени  9, второй вход блока управлени  9 соединен с выходом блока сравнени  ответов 2, первый выход - со вторым входом регистра адреса 4, второй выход - со вторым входом счетчика ошибок 7, подключенного к блоку индикации 10, выход регистра адреса 4 соедийен с третьим входом блока сравнени  адресов 5, блок сравнени  величин ошибок И, три входа которого подключены к выходам счетчика ощибок 7, блока воспроизведени  учебной информации б и блока

определени  признаков 8, а выход - к третьему входу блока управлени  9.

Блоки 2, 4, 5, 7, 8, 9, 11 объединены в вычислитель 12.

Блок ввода ответов 1 состоит из цифробуквенных кнопок ввода ответов, дешифратора , триггеров запоминани  ответов и реле запуска лентопрот жного мехаиизма.

Блок пам ти 3 содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управлени  и реверсивный лентопрот жный механизм.

Блок воспроизведени  учеб1гой информации 6 состоит из однотипных фотоэлектрнпрских усилителей, преобразующих фотосншалы в электрические импульсы и усиливающие их, блок индикации 10 содержит ждущий мультивибратор и индикаторную лампу «неправильно.

Перед рассмотрением работы устройства необходимо рассмотреть кодировку кинопленки (фиг. 2).

В предлагаемом устройстве программа имеет четыре типа кодов 13, 14, 15, 16 с различными функци ми в управлении работой устройства.

Коды типа 13 содержат код возможного ответа 17, предназначенный дл  сравнени  с кодом ответа, разр д «об зательное сравнение 18, необходимый дл  безусловного сравнени  с кодом ответа, разр д «неправильно 19, предназначенный дл  занесени  одного щтрафного балла в счетчик ошибок 7, и отличительный признак 20, служащий дл  опознавани  кодов типа 13 вычислителем 12. Отличительпый признак 20 содержит такую комбинацию кодов в своих разр дах , котора   вл етс  запретной дл  кодов других тнпов, например 3-й снизу разр д светлый, а 2-й снизу разр д темный.

Коды типа 14 содержат код возможного числа ошибок 21, служащий дл  сравнени  с кодом числа ошибок, хран щимс  в счетчике ощибок, разр д «об зательное сравнение 22, предназначенный дл  безусловного сравнени  с кодом числа ошибок, и отличительный признак 23, предназначенный дл  опознавани  типа кода вычислителем (3-й снизу разр д темный, а 2-й снизу разр д светлый).

Коды типа 15 содержат адрес следующего кадра 24, по которому нужно «искать следующий кадр, и отличительный признак 25, предназначенный дл  опознавани  типа кода вычислителем (2-й и 3-й разр ды снизу темные).

Коды типа 16 содержат код кадра 26,  вл ющийс  двоичным номером кадра и предназначенный дл  сравнени  с адресом следующего кадра, п отличительный признак 27 (2-й и 3-й разр ды снизу светлые). Один разр д кода типа 16 в данном устройстве не используетс , но его можно примелить , например, дл  включени  синхронизированного магнитофона. В кодах всех типов существует один служебный разрез - «маркер 28, предназначенный дл  формировани  разрешающего 5 сигнала на считывание кода и необходимый дл  того, чтобы информаци  не считывалась с кадров во врем  движени  кинопленки . Маркер должен располагатьс  ниже (или выше) уровн  кадров, а сигнал с Ю выхода «маркерного фотоэлектрического усилител  29 подаетс  на остальные, фотоэлектрические уснлители 30-35 д,,качестве разрешающего. В работе вычислител  12 он не принимает участи  и поэтому на 15 фиг. 4 не показан. На фиг. 2 дано также схематическое изображение блока воспроизведени  4 с фотоэлектрическими усилител ми 30-35. Это необходимо дл  того, чтобы показать, 20 с каких усилителей считываютс  соответствующие разр ды кодов, что понадобитс  дл  рассмотрени  работы вычислител  12 по функциональной схеме (фиг. 4). На пленке-программе 36 (фиг. 3) нане- 25 сены кадр с вопросом 37, кадры с разъ снени ми 38 и коды управлени  типов 13, 14, 15, 16. Коды управлени  расположены между кадрами, причем количество кодов, относ щихс  к одному кадру, может быть раз- 30 личным, что зависит от количества ветвей от данного кадра. Например, от кадра 37 возможно семь ветвлений к кадрам 38, что зависит от ответа учащегос  и предыстории обучени . Переходы показаны стрелками. Коды управлени  расположены группами . Кажда  группа относитс  к одному кадру и расположена р дом с кадром справа от кадра. Коды чередуютс  по типам в определенной закономерности. Р -40 дом с кадром сто т код типа 16, предназначенный дл  перехода к данному кадру, затем последовательность кодов, необходимых дл  переходов от данного кадра, в начале которой стоит код (коды) типа 13 (ко-45 ды возможных ответов), затем код (коды) типа 14 (коды возможного числа ошибок), потом код типа 15 (адрес следуюшего кадра ), затем оп ть код (коды) типа 13, код ( коды) типа 14 (коды возмолсного числа50 ошибок) и код типа 15 и т. д. Вычислитель 12 содерл ит логические элементы эквивалентности 39, 40, 41, элементы И 42-54, элементы ИЛИ 55, 56, инвертор 57, элементы пам ти 58-62, элемент за-55 дсржки 63, ждущий мультивибратор 64. Адаптивное обучающее устройство рапотает следующим образом (фиг. .1). После ввода учащимс  ответа, блок ввода ответов 1 додает код ответа в вычисли-60 тель 12 и подает сигнал запуска лентопрот жного механизма в блок пам ти .3. Во врем  движени  кинопленки управл ющие коды проход т мимо фотодатчиков блока воспроизведени  6, считываютс ,, усилива-ud 35 ютс  и подаютс  в вычислитель 12, который на основе кода ответа и кодов, считываемых с кинопленки, осуществл ет поиск нужного кадра. Коды считываютс  последовательно (на фиг. 3 слева направо), во врем  движени  кинопленки. Код ответа поступает в блок сравнени  ответов 2. В этот блок поступают сигналы от разр дов блока воспроизведени  6 с фотоэлектрических усилителей 30-32, считывающих коды возможных ответов и разр д «об зательное сравнение, а из блока определени  признаков 8 поступают сигналы о считывании кодов типа 13. В исходном состо нии вычислитель 12 реагирует только на коды типа 13. При сравнении кода ответа с кодом возможного ответа и при наличии сигнала из блока 9 блок 2 выдаст сигнал сравнени  в блок управлени  10. Если ни один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнилс  с кодом ответа (учащийс  отметил не предусмотренным образом), то придет код типа 13, сто щий последним среди кодов типа 13, в котором содержитс  разр д «об зательное сравнение, и при считывании такого кода блок 2 выдаст сигнал сравнени  в блок управлени  9. В блок определени  признаков 8 поступают сигналы из разр дов блока воспроизведени  6, зан тых отличительными признаками , а из блока 8 поступают разрешающие сигналы о наличии типа кода в блок сравнени  ответов 2, если считываемый код  вл етс  кодом типа 13, в блок сравнени  ошибок 11, если считываемый код относитс  к типу 14, в блок управлени  9, если код относитс  к типу 15, и в блок сравнени  адресов 5, если это код типа 16. Блок управлени  9 по сигналу из блока 2 производит запоминание наличи  сравнени  кода ответа и кода возмол ного ответа и выдает кратковременный сигнал на запись ошибки в счетчик ошибок 7 и если в сравниваемом коде типа 13 закодирован сигнал «неправильно, который из блока 6 подаетс  в счетчик ошибок 7, то при совпадении двух сигналов блок 7 регистрирует ощибку. Одновременно блок 7 подает крат ковременный сигнал в блок индикации 10, который увеличивает длительность сигнала и индицирует ошибку. После запоминани  сигнала сравнени  кода возможного ответа с кодом ответа блоком 9 вычислитель 12 в дальнейшем реагирует только на коды .типа 14. При считывании кода типа 14 блок определени  признаков 8 подает разрешаюш,ий-сигнал в блок сравнени  ошибок 11, по которому код возможного; члсла ошибок, поступающий из блока воспроизведени  6 в блок 11, сравниваетс  с кодом числа ошибок, поступаюши . из счетчика ошибок 7 в блок И, При псразр дном сравнен.; зтих кодов

блок II выдает сигнал сравнени  кода возможного числа ошибок в блок управлени  9. Дл  уменьшени  количества кодов типа 14, в этих кодах предусмотрен разр д «об зательное сравнение и если ведутс  ветвлени  по числу ошибок (например, при отсутствии ошибок должна выдаватьс  программа повышенной трудности, при 1 или 2 ошибках должна выдаватьс  программа средней трудности и при трех и большем числе ошибок должна выдаватьс  сама  легка  программа), то дл  того чтобы не перечисл ть все возможные числа ошибок дл  самой легкой программы последним в подгруппе кодов, относ шихс  к сравненному коду возможного ответа, ставитс  код типа 14 с «об зательным сравнением (он заменит группу кодов типа 14 с трем  и большим числом ошибок).

В , если не произошло сравнение кода возможного числа ошибок дл  программы повышенной трудности, то придет код тина 14 с разр дом «об зательное сравнение, блок 6 выдаст сигнал «об зательное сравнение в блок 11, который выдаст сигнал сравнени  в блок травлени  9.

Блок 9 производит запоминание наличи  сравнени  и в дальнейнтем вычислитель 12 реагирует только на коды типа 15. Первый пришедший код типа 15 вызывает по вление сигнала из блока 8 в блок 9, который вырабатывает разрешаюихий сигнал на запись адреса следующего кадра в регистр адреса 4. Адрес следующего кадра, содержащийс  в коде типа 15 и поступающий из блока 6 в блок 4, записываетс  в регистр адреса 4 и запоминаетс  на врем  поиска следующего кадра. Выдача разрешающего сигнала блок 9 запоминает и повторных сигналов не выдает, а вычислитель 12 в дальнейшем реагирует только на коды типа 16.

Адрес следующего кадра содержит разр д направлени  движени  «реверс и если нужный кадр находитс  в стороне, противоположной первоначальному направлению движени  кинопленки, то регистр адреса 4 выдает сигнал «реверс в блок пам ти 3, по которому направление движени  кинопленки изменитс  на противоположное.

Блок сравнени  адресов 5 производит поразр дное сравнение адреса следующего кадра, приход п1его из регистра адреса 4, и кода кадра, приход щего из блока воспроизведени  б при наличии разрешающего сигнала из блока определени  признаков 8 (о наличии кода типа 16). При поразр дном сравнении блоком 5 выдаетс  сигнал на остановку лентопрот жного механизма в блок пам ти 3.

Цикл поиска .может быть без сравнени  кода ответа. При организации линейного участка .программы переход от кадра к кадру можно осуществить с помощью одного кода типа 16, в котором код ка.дра- все нули, так как в исходном состо нии регистр адреса находитс  в нулевом состо нии и при считывании кода типа 16 с нулевым кодом кадра происходит сравнение с нулевым адресом, блок 9 выдает сигнал о наличии признака кода типа 16 в блок 8, а блок 8 формирует сигнал на останов лентопрот жного механизма, который поступает в блок пам ти 3.

Работа предлагаемого устройства по функци ональной схеме происходит следующий образом. ГТрй вводе ответа блок ввода ответов 1

подает код ответа на элементы эквивалентности 39 и запускает лентопрот жный механизм в блоке пам ти 3. Во врем  движени  кинопленки коды управлени  считываютс  и усиливаютс  блоком воспроизведени  бис выходов усилителей 30-35 поступают в вычислитель 12. :

Сигналы с усилителей 34, 35, воспринимающих отличительные признаки, поступают в блок определени  признаков 8. Если

считываемый код относитс  к типу 13, то на выходах усилителей 34, 35 по в тс  сигналы 1 и О соответственно, и после инвертировани  нулевого сигнала элементом 57 по витс  сигнал на выходе элемента И 44,

который поступает в блок сравнени  ответов 2. Если считываемый код относитс  к типу 14, то аналогично сигнал по вл етс  на выходе элемента И 47 и поступает в блок сравнени  ошибок 11, если счнтываемый код  вл етс  кодом типа -15, то разрещающий сигнал из блока определени  признаков 8 с элементов И 46 поступает в блок управлени  9, и если считываемый код относитс  к типу 16, то сигнал с элемента И 45 поступает в блок сравнеии  адресов 5.

JB исходном состо нии вычислитель 12 «ищет код типа 13, код возможного ответа которого сравнитс  с кодом ответа. Сигналы с усилителей 30-31 поступают на элементы эквивалентности 39 и при поразр дном сравнении с кодом ответа по витс  сигнал на выходе элемента 42, этот сигнал поступает на элемент ИЛИ 55, на второй

вход которого приходит сигнал с усилител  32, считывающий разр д «об зательное сравнение.

На выходе элемента 43 сигнал сравнени  по витс  только в случае, если считываемый код относитс  к типу 13, и на выходе элемента И 44 присутствует разрешающий сигнал. Сигнал сравнени  кода ответа и кода возможного ответа с выхода элемента 43 поступает в блок управлени  9 и опрокидывает элемент пам ти 58, который запускает ждущий мультивибратор 64, выдающий кратковременный разрешающий сигнал в счбтчик рщибок 7 на запись ошибки. Ошибка засчитываетс  и индииируетс , если в к.оде типа .13, в котором произошло

сравнение кода возможного ответа с кодом ответа, закодирован разр д «неправильно. Сигнал управлени  через элемент И 50 поступает на счетчик из триггеров 61 и в блок индикации 10.

При опрокидывании элемент 58 подает разрешающий сигнал на элемент И 48, разреша  прием сигнала сравнени  кода возможного ошибок с кодом числа ошибок , хран щихс  на триггерах 61. В этом состо нии вычислитель 12 реагирует только на коды типа 14. Во врем  прохождени  кода типа 14 код возможного числа ошибок из блока воспроизведени  6 поступает в блок сравнени  ошибок И на элементы эквивалентиости 40. При сравнении этих кодов сигнал сравнени  с элемента И 51 иоступает через элемент ИЛИ 56, через элемент И 52 (на второй вход элемента И 52 поступает разрешающий сигнал из блока 8 о наличии признака кода типа 14) и через элемент И 48 (на втором выходе И 48 в этот момент присутствует разрешающий сигнал, см. выше) на триггер 59, который запоминает наличие сравнени  кода возможного числа ошибок с кодом числа ощибок и подает разрешающий сигнал на элемент И 49, подготавлива  цепь выдачи разрешающего сигнала на запись адреса следующего кадра. Дл  адреса с наибольшим числом ошибок придает код возможного числа ошибок с перфорацией «об зательное сравнение. В этом случае цепь срабатывани  триггера 59 будет такой: усилитель 33 - ИЛИ 56 - И 52 - И 48- элемент задержки 59.

После опрокидывани  элемента 59 первый же пришедший код типа 15 вызывает по вление сигнала на выходе элемента 46 в блоке определени  признаков 8, с которого поступает в блок управлени  9 на элемент совпадени  49. С выхода элемента 49 сигнал иодаетс  в регистр адреса 4 на элемент И 53. По этому сигналу адрес следующего кадра с усилителей 30-33 записываетс  в адреса 4 на элементы 62.

Разрешающий сигнал на выходе схемы 49 по вл етс  на короткое врем , определ емое элементом задержки 60. Через врем  задержки срабатывает элемент 60, запомина  наличие записи, и подает запрещающий сигиал на элемент 49, что необходимо дл  ликвидации повторной записи.

С одного из элементов 62 снимаетс  сигнал «реверс, поступающий в блок пам ти 3, который 11сипл1,зуотс  дл  управлени  направлением перемотки кинопленки. Сигналы с остальных элементов 62 поступают в блок сравнени  адресов 5 на элементы эквивалентности 41, которые производ т поразр дное сравнение адреса следующего кадра и кода кадра, поступающего из блока воспроизведени  6 с усилителей 30-32.

При поразр дном сравнении кодов по вл ютс  сигналы на выходах элементов 41,

если считываемый код относитс  к типу 16, то придет сигнал из блока 8 на элемент совиадени  54. С выхода элемента И 54 снимаетс  сигнал остановка лентопрот жиого механизма, поступающий в блок пам ти 3. По этому сигналу лентопрот жный механизм в блоке 3 останавливаетс  и фиксирует нужный кадр с информацией.

Применение данного устройства позвол ет реализовать многоуровневые обучающие программы, в которых один и тот же материал изложен несколько раз с различными степен ми трудности, при обучении по которым «сильные учащиес  будут обучатьс  по программе с высоким уровнем изложени , а «слабые учащиес  будут обучатьс  по программе с низким уровнем изложени . Применение многоуровневых обучающих

программ повыщает качество обучени  и сохран ет у «сильных учащихс  интерес к обучению, а знани  более слабых учащихс , благодар  более подробному объ снению материала, довод тс  до уровн  «сильных учащихс .

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 193179, кл. G 09В 7/02, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 327510, кл. G П9В 7./02, 1972, И12

3. За вка № 2184468/24, М., кл.2 G 09В ное решение о выдаче авторского с&иде7/02 , 1975, по которой прин то положитель- тельства.

640354

П

-Чг

-II