SU802985A1 - Адаптивное обучающее устройство - Google Patents

Description

(54) АДАПТИВНОЕ ОВУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к обучающим устройствам, и может быть исшооьзовано в различных учебшзгх заве- дешшх. Известны устройства, используютс  дл  обучени  по адаптивным программам . Устройство дл  выбора программы обу чени  в обучающей машине, содержит обу чающую машину, блок обработки ответов, вычислительный блок, блок формировани  сигналов рассогласовани , реверсивный коммутатор программы и пересчетную схему 1.. Это устройство содержит сложный вы- чисштельный блок, вычисл ющий отношение числа правильных ответов к общему числу ответов, и сложный блок фсфмиро- вани  сигналов рассогласовани , сравнива- юший вычислительное отношение с заданными критери ми и выдающий сигналы рассогласовани . Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство, содержащее баок ввода ответов, св занный с блоком сравнени  ответ ж и блоком пам ти, соериненным с блоком воспроизведени  учебной информадин который подключен к блоку сравнени  ответов, блоку сравнени  велв-о чин ошибок, счетчику ошибок, регистру адреса, блоку сравнени  адресов и блоку определени  признаков учебной информации, св занному с блоком управлени , блоком сравнени  величин ошибок, блоком сравнени  адресов и блоком сравнени  ответов , подключенным к блоку управлени  св занному со счетчиком ошибок, соепв-. ненным с блоком индикации и блоком сравнени  величин ошибок, подключенным к блоку управлени , подсоединенному к регистру адреса, св занному с блоком пам ти и блоком сравнени  адресов, выход которого подключен к входу блока памйти, и пупьт преподавател .С2. Недостатком этого устройства  вл ет-1 с  неточность оценки знаний учащегос . возникающа  из-оа того, что в процессе изучени  нового материала и ответов на вопросы, содержащиес  в кадрах обратной св зи, ошибки, допущенные учащимис , разъ сн ютс  по числу допущенных ошибок, при этом материал может повтор тьс  и после достаточно полных разъ снений учащийс  усваивает первоначально не изученный или непон тый им материал, поэтому нельз  по числу ошибок судить о знани х учащегос , а кроме того информаци  не выводитс  на пульт преподавател . Педагогической наукой доказано, что обучающие программы дл  оценки знаний i учащегос  должны содержать контрогозные кадры, которые располагаютс  в программе за информационными кадрами, операционными кадрами и кадрами обратной св зи , т.е. дл  целей разъ снени  программа должна содержать кадры обратной св зи, содержащие вопросы, а дл  целей контрол  в конце программы содержатс  контрольные кадры, содержащие аналогичные вопросы, по ответам на которые оцениваетс  усвоение учащимс  материала. В известном устройстве оценка выставл етс  на экране учащегос  по сумме ошибок на вопрос обратной св зи и контрольные вопросы , что снижает точность обучени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства и оценки знаний учащихс  в процессе обучени . Это достигаетс  тем, что в известное устройство введен счетчик контрольных ответов, соединенный с блоком воспроизведени  учебной информщ1ии, блоком управлени  и пультом преподавател . На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства} на фиг. 2 приведены четыре типа кодов. В предлагаемом адаптивном обучающе устройстве (см. фиг. 1) блок 1 ввода от ветов св зан с блоком 2 сравнени  ответов и блоком пам ти 3, подключенным к блоку 4 воспроизведени  учебной инфор мации, который подсоединен к блоку 2 сравнени  ответов, блоку индикации 5, блоку 6 сравнени  величин ошибок, счетч ку ошибок 7, счетчику 8 контрольных от ветов, регистру адреса 9, блоку Ю срав нени  адресов и блоку 11 определени  признаков учебной информации, соединенному с блоком 6 сравнени  величин ошибок , блоком Ю сравнени  адресов, блоком управлени  12 и блоком 2 сравнени  ответов, подключенным к блоку управлени  12, св занному с блоком индик ции 5, счетчиком 8 контрольных ответов и счетчиком ошибок 7, соединенным с блоком 6 сравнени  величин ошибок, подключенным к блоку управлени  12, св занному с регистром адреса 9, соединенным с блоком пам ти 3 и блоком 10 сравнени  адресов, подключенным к блоку пам ти 3, а кроме того счетчик контрольных ответов 8 подключен к пульту 13 преподавател . Блок 2 сравнени  ответов, блок 11 определени  признаков, блок 6 сравнени  величин ошибок, блок управлени  12, счетчик ошибок 7, счетчик контрольных ответов 8, регистр адреса 9 и блок срав- нени  адресов 10 объединены в вычислитель 14. БЛОК 1 ввода ответов состоит из ци4 робуквенных кнопок ввода ответов, дешифратора , триггеров запоминани  ответов и реле запуска лентопрот жного механизма. Блок пам ти 3 содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадралш и кодами управлени  и реверсивный лентопрот жный механизм. БЛОК воспроизведени  4 состоит из однотипных фотоэлектрических усилителей, преобразующих фотосигналы в электрические Импульсы и усиливающих их. Блок индикации 5 содержит схему совпадени , ждущий .мультивибратор и индикаторную лампу неправильно. Перед рассмотрением работы устройства необходимо рассмотреть кодировку ки- нопленки (см. фиг. 2). В предлагаемом устройстве программа имеет четыре типа кодов. 15, 16, 17 и 18 с различными функци ми в управлении работой устройства . Коды типа 15 содержат код 19 возможного ответа, предназначенный дп  сравнени  с кодом ответа, разр д об зательное сравнение 2О, необходимый дп  безусловного сравнени  с кодом ответа, разр д 21 индикации ошибки, служащий дп  световой индикации ошибки. В кодах типа 15 разр д 21 кодируетс  в случае неверного ответа и при необходимости индицировать ошибку учащемус , поскольку часть ошибок необходимо индицировать лампой неправильно, а другую часть разъ сн ть в кадрах с разъ снени ми , так как писать в кадре: Вы ответили неправильно, а перед этим зажигать лампу неправильно непедагогично. Разр д 22 кодируетс  дл  заДани  внутренней обратной св зи, т.е. при неверных ответах, которые в дальнейшем бу- дут разъ сн тьс . Сигнал от этого разр да необходим дл  занесени  еди1гацы в счетчик обратнои-Св зи, по состо нию которого будут осуществл тьс  разъ снени  плохо усвоенных тем и разделов разъ снени , составл кацие суть внутренней обратной св зи - св зи от учащегос  к обучающему устройству. Разр д 23 служит дл  создани  внешней обратной св зи от учащегос  к преподавателю . В конце изученных тем и разделов программы содержатс  контрольные кадры, по результатам ответов на которые преподаватель оценивает и качество усвоени  материала учащимис , и качество программ. В случае пДохого усвоени  материала преподаватель может узнать у учащегос  непон тные ему разделы и разъ .  снить их ему. Разр д 23 кодируетс  при неверных ответах на контрольные вопросы а сигнал от этого разр да поступает в счетчик контрольных ответов (названный по аналогии с контрольными кадрами), состо ние которого выводитс  на пугеьт 13 преподавател  дл  создани  внешней оОр&тной св зи.

Коды типа 15 содержат также отличительный признак 24, предназначенный дл  опознавани  типа кода вычислителем 14 (2-и снизу разр д темный, а 1-й снизу разр д светлый).

Коды типа 16 содержат код 25 возможного числа ошибок, предназначенный дл  сравнени  с кодом числа ошибок, хран щимс  в счетчике 7, и выдачи следующего кадра, завис щего от числа допуше№ных ошибок, разр д об зательное сравне- нение 26, необходимый дл  безусловно- ГО сравнени  с кодом числа ошибок и от личительный признак 27 (2-й снизу разр д светлый, а 1-й снизу разр д темный Коды типа 17 содержат адрес следую щего кадра 28 и отличительный признак 29 (2-й и 1-й разр ды снизу темные). Коды типа 18 содержат код кадра 30 и отличительный признак 31 (1 и 2-й разр ды снизу светлые). Предлагаемое адаптивное обучающее устройство работает следующим образом (см. фиг. 1). После ввода учащимсг  ответа блок 11 ввода ответов подает код ответа в вычислитель 14 и подает сигнал запуска лентопрот жного механизма в блок пам ти 3. Во врем  движени  киноппенки управл ющие коду проход т мимо фотодатчиков блока 4 воспроизведени , считываютс , усиливаютс  и подаютс  в вычислитель 14, который на основе кода ответа, кодов, считываемых с киносравнени  в блок управлени  12.

Claims (2)

1. В блок 11 определени  признаков поступают сигналы из разр дов блока воспроизведени  4, зан тьпс отличительными признаками, а из блока 11 поступают раз- реща1ащие сигналы о наличии типа кода: в блок 2 сравнени  ответов, если считываемый код  вл етс  кодом типа 15; в блок 6 сравнени  величин ошибок если считываемый код относитс  к коду типа 16j в блок управлени  12, если код относитс  к гапу 17 и в блок сравнени  адресов Ю, если это код типа 18. 9S56 пленки, к количества ошибок, зафиксированных счетчиком 7, осуществл ет поиск нужного кадра. Код ответа поступает в блок 2 сравнени  ответов. В этот блок поступают сигналы из разр дов блока воспроизведени  4 с фотоэлектрических усилителей , считывающих коды возможных ответов и разр д об зательное сравнение , а из блока 11 определени  признаков поступают сигналы о считывании кодов типа 15. В исходном состо нии вычислитель 14 реагирует только на коды типа 15. При сравнении кода ответа с кодом возможного ответа и при наличии сигнала из блока 11 блок 2 выдает сигнал сравнени  в блок управлени  12. Если ни один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнилс  с кодом ответа (учащийс  ответил непре{Огсмотренным образом), то придет код типа. 15, сто щий последним среди кодов типа 15, в котором содержитс  разр д об зательное сравнение , и при считыва- нии такого кона блока 2 выдает сигнал Блок управлени  12 по сигналу из пока 2 производит запоминание наличи  роизводит запоминание наличи сравнени  кода ответа и кода возможного ответа и выдает кратковременный сиг- над в блоки 5, 7 и 8. По этому сигналу и при наличии заковированнюГо разр да 21 блок 5 индииирует ошибку учащемус , а счетчики 7 и 8 прибавл {спг единицу в случае закодирова- ных соответственно разр дах 22 и 23. После запоминани  сигнала сравнени  кода возможного ответа с кодом ответа блоком 12 вычислитель 14 в дальнейшем реагирует только на коды типа 16. При. считывании кода типа 16, блок 11 определени  признаков подает разрешающий сигнал в бток 6 сравнени  величин ошибок , по которому код возможного чиспа ошибок, поступающий из блока воспроизведени  4 в блок 6, срав1шваетс  с кодом числа ошибок, поступающим из счетника ошибок 7 в блок 6. При пор зр дном сравнении этих кодов или при поступлении сигнала об зательное сравнение блок 6 подает сигнал сравнени  кода возможного числа ошибок в блок управлени  12. Блок 12 производит запоминание наличи  сравнени  и в дальнейщем вычислитель 14 реагирует только на коды типа 17. Первый пришедший код типа 17 вызывает по вление сигнала из блока 11 в блок 12 который затем вырабатывает разрешающий сигнал на запись адреса следующего кадра в регистр адреса 9. По этому сигнаду адрес следующего кадра, содержащий в ко де типа 17 и поступающий из блока 4 в блок 9, записываетс  в регистр адреса 9 и запоминаетс  на врем  поиска следующего кадра. Выдачу разрешающего сигнала блок 12 запоминает и повторных сигналов не выдает, а вычислитель 14 в дальнейшем реагирует только на коды типа 18о Адрес следующего кадра содержит один разр д, управл ющий направлением движени  кинопленки. Если нужный кадр находитс  в стороне, противоположной пер воначальному движению, то блок 9 подает сигнал реверс в блок 3. Блок 10 сравнени  адресов производит поразр дное сравнение адреса следующего кадра, приход щего из регистра адреса 9 и кода кадра, приход щего из блока воспроизведени  4, при наличии разрешающего сигнала из блока 11 определени  признаков (о наличии кода типа 16), При поразр дном сравнении блоком В выдаетс  сигнал на остановку лентопрот жного механизма в блок пам ти 3. Применение предлагаемого устройства позвол ет повысить точность обучени  и оценки знаний учащихс . Обучение.с помощью прецпагаемого устройства будет проводитьс  в строгом соответствии с педагогически обоснованной теорией обучени . Знани  учащегос  будут оцениватьс  только по результатам ответов на вопросы контрольных кадров, а адаптивное обучение в предлагаемом устройстве ведетс  по результатам ответов на вопросы кадров обратной св зи. Формула изобретени  Адаптивное обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, подключенный к блоку сравнени  ответов и блоку пам ти, соединенному с регистром адреса, блоком сравнени  адресов и блоком воспроизведени  учебной информации, который подключен к блоку индикации блокам сравнени  адресов, ответов и величин ошибок, регистру адреса, блоку определени  признаков учебной информации и счетчику ощйбок, который соединен с блоком управлени  и блоком сравнени  величин ошибок , подключенным к блоку управлени  и блоку определени  признаков учебной инФормации , соединенному с блоком сравнеВИЯ ответов, блоком управлени  и блоком сравнени  адресов, который подключен к регистру адреса, соединенному с блоком управлени , подключенным к блоку сравнени  ответов и блоку индикации, и пульт преподавател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, оно содержит счетчик контрольных ответов, соединенный с блоком воспроизведени  учебной информации, блоком управлени  и пультом преподавател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1, Авторское свидетельство СССР N9 193179, кл. G 09 В 7/00, 1965.
2. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке N9 2429379/18-24, кл. (а О9 В 7/02, 1976 (прототип). Ш17

   J§

   фиг,

   Ш