Обучающее устройство

Обучающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)723646 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 271075 (21) 2184468/18-24 с присоединением заявки 89 (23) Приоритет—

Опубликовано 250М0. Бюллетень М 11

Дата опубликования описания 280380 (51) М. Кл.2

G 09 В 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 3.071 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Â.Àïèìïèåâ и В.С.Великанов

Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (71) Заявитель (5 4) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРО ЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных учебных заведениях.

Известно обучающее устройство, содержащее блок номера ответа, блок цчетчиков, блок случайной выборки кадра, блок объяснения, блок выдержки времени и блок проекции и смены кадров (1) .

Устройство в режиме обучения работает по линейной программе и не может работать по разветвленной программе, а также не имеет возможности возвращать пройденн яе кадры. 15 . Известно также обучающее устройст-. во, содержащее триггеры режима работы, триггеры входа правильного ответа, счетчик штрафных баллов, регистр оценки, регистр шагового передвиже- 20 ния ленты, три реверсивных счетчика памяти (2) .

Известное устройство работает по разветвленной программе, но конструкция его не позволяет иметь более че- 25 тырех разветвлений к одному кадру.

В случае, если нужно реализовать менее четырех разветвлений (два или три), то остальные кадры до четырех не используются.. Кроме того, нет 30 возможности перейти на большое число шагов с помощью клавиш выборочного ответа. Для перехода на большее число шагов использ уется тридцать кнопок свободного выбора кадра,, при работе с которыми устройство не блокируется при нарушении учащимися инструкции. Устройство не дает также возможности при двух. различных ответах перейти к одному и тому же кадру". Существенным недостатком является его конструктивная сложность и большое количество логических элементов.

Недостатки устройства обусловлены малым и постоянным числом двоичных разрядов кадров в кадровом поле и отсутствием блоков, перекодирующих код ответа учащегося в адрес следующего кадра.

Наиболее близким к предлагаемому является обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, подключенный к входам блока сравнения ответов и блоку памяти, выход блока памяти соединен со входом блока воспроизведения, подключенного ко входам блока регистрации, блока сравнения ответов и блока сравнения адресов, выход которого соединен со входом

723646 блока памяти, и блок управления, подключенный к блоку регистрации и к блоку сравнения ответов, Большое количество разрядов блока воспроиз— ведения этого устройства определяется количеством клавиш ввода ответов

8 инструкционных кодов (разветвление вперед, раэветвление назад, конец разветвлений вперед, конец разветвлений назад, разрешение следующего шага) .

Ответы кодируются в позиционном коде (только один разряд содержит единицу, остальные — нули) и нет возможности кодировать ответ в двоичном коде, так как в этом случае нельзя иметь несколько правильных ответов на один вопрос,и, кроме того, количество разрядов в блоке оценки реакции (блоке сравнения) равно количеству клавиш входного блока (3).

Недостатком устройства является трудоемкость составления кодировки программ. Носитель информации используется неэкономично, так как на линейном участке программы код ответа не используется, а коды инструкций используются не полностью. Причинами этих недостатков являются ограниченный и постоянный объем кодового поля и отсутствие блоков перекодировки кода ответа в код адреса следующего кадра.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит блок определения признаков, соединенный с выходом блока воспроизведения и со входами блоков сравнения адресов и ответов и блока управления, и регистр адреса, подключенный к выходам блоков воспроизведения и управления и ко входам блоков сравнения адресов и памяти.

При .этом все коды управления на носителе расположены группами между кадрами, чередуясь по типам в определенной закономерности, и в каждом типе кода нанесен отличительный признак.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены три типа кодов со схематический изображенИем блока воспроизведения; на фиг. 3 — внешний вид кинопленки с информационными кадрами и кодами; на фиг. 4 — функциональная схема вычислителя. флок ввода ответов 1 связан с блоком сравнения ответов 2 и блоком памяти 3, соединенным с блоком воспроизведения 4, который подключен к блоку регистрации 5, блоку сравнения адресов 6, регистру адреса 7, блоку сравнения обветов 2 и блоку определения признаков 8, соединенному с блоком сравнения адресов 6, блоком сравнения ответов 2, связанным с блоком управления 9, который соединен с блоком регистрации 5 и регистром адре са 7, подключенным к блоку памяти 3 и блоку сравнения адресов 6, выход которого подсоединен ко входу блока памяти 3. Блок сравнения ответов 2, блок сравнения адресов 6, регистр адреса 7, блок определения признаков

8 и блок управления 9 объединены в вычислитель 10.

Блок ввода ответов 1 состоит из цифро-буквенных кнопок ввода ответов, дешифратора, триггеров запоминания ответов и реле запуска лентопротяжного механизма (на чертеже не показаны).

Блок памяти 3 содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления и реверсивный лентопротяжный механизм (на чертеже не показаны) .

Блок воспроизведения 4 состоит из однотипных фотоэлектрических усили20 телей, преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их. В блок регистрации 5 входит счетчик ошибок со схемой совпадения на счетном входе, дешифратор и индика 5 торные лампы оценок (на чертеже не показаны). . Программа имеет три типа кодов

11, 12, 13 с различными функциями в управлении работой устройства.

Коды типа 11 содержат код возможного ответа 14, служащий для сравнения с кодом ответа, разряд Обязательное сравнение 15, необходимый для безусловного сравнения с кодом ответа, разряд Неправильно 16, предназначенный для занесения одного штрафного балла в блок регистрации

5, и отличительный признак 17, служащий для опознавания кодов типа 11 вычислителем 10, Отличительный признак 17 содержит такую комбинацию кодов в своих разрядах, которая является запретной для кодов других типов (например, третий снизу разряд светлый, а второй — темный).

Коды типа 12 содержат адрес следующего кадра 18, по которому нужно искать следующий. кадр, и отличительный признак 19, предназначенный для опознавания типа кода вычитателем 10 (третий снизу разРяд темный, а второй — светлый). . Коды типа 13 содержат код кадра

20, являющийся двоичным номером кадра и предназначенный для сравнеиия с адресом следующего кадра, и отличительный признак 21 (второй и третий снизу разряды светлые). Один разряд кода типа 13 в данном устройстве не используется, но его можно применить, например, для включения синхронизи40 рованного магнитофона.

В кодах всех типов существует один служебный разряд — маркер 22, предназначенный для формирования разрешающего сигнала на считывание все-45 го кода, необходимый для того, чтобы

723646 информация не считывалась с кадров во время движения кинопленки. Маркер располагается ниже (или выше) уровня кадров. Сигнал с выхода, маркерного фотоэлектрического усилителя

23 подается на остальные фотоэлектрические усилители 24-29 в качестве разрешающего. В работе вычислителя

10 он не принимает участия (на фиг.4 не показан) .

Схематическое иэображение на фиг.

2 блока воспроизведения 4 с фотоэлектрическими усилителяйи 23-29 показывает, с каких усилителей считываются соответствующие разряды кодов, и необходимо при рассмотрении работы решающего устройства rio, функциональной схеме (фиг. 4).

На пленке-программе 30 (фиг, 3) нанесены кадры с информацией 31, кадр с вопросами 32 и коды управления типов 11, 12, 13, Коды управления рас- 2О полагаются между кадрами, причем количество кодов, относящихся к одному кадру, может быть различным, что зависит от количества ответвлений от данного кадра. Например, от кадра д

32 возможно три ответвления к кадрам 31, что зависит от ответа учащегося. Переходы показаны стрелками.

КОды управления расположены группами, каждая из которых относится к ЗО одному кадру и расположена рядом с кадром, справа от него. Коды чередуются по типам в определенной закономерности.

Рядом с кадром стоит код типа 13, предназначенный для перехода к данному кадру, затем последовательность кодов, необходимых для перехода от данного кадра, в начале которой стоит код (коды) типа 11 (коды возможныхответов), затем код типа 12 (адрес 40 следующего кадра), затем опять код (коды) типа 11 и код типа 12 и т.п.

Вычислитель 10 содержит логические элементы эквивалентности 33, 34, ИЛИ 35, И 36-43, НЕ 44, памяти 45, 41

46, 47, задержки 48, ждущий мультивибратор 49.

Обучающее устройство работает следующйм образом.

После ввода учащимся ответа блок ввода ответов 1 подает код ответа в вычислитель 10 и сигнал запуска лентопротяжного механизма блока памяти 3. Во время движения кинопленки управляющие коды проходят мимо фото- 5 датчиков блока воспроизведения 4 ° считываются, усиливаются и подаются в .вычислитель 10, который на основе кода ответа и кодов, считываемых с кинопленки, осуществляет поиск нужного кадра, 60

Коды считываются последовательно (на фиг. 3 — слева направо) во время движения кинопленки, Код ответа по"тупает в блок сравнения ответов 2, куда поступают также сигналы из раз- 65 рядов блока воспроизведения 4 с фотоэлектрических усилителей 24-29, считывающих коды возможным ответов, и разряд Обязательное сравнение, а иэ блока определения признаков 8 поступают сигналы о считывании кодов типа 11.

В исходном состоянии вычислитель

10 реагирует только на коды типа 11.

При поразрядном сравнении кода ответа с кодом возможного ответа и при наличии сигнала из блока 8 блок 2 выдает сигнал сравнения в блок управления 9.

Если ни один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнился

g кодом от ета (учащийся ответил не предусмотренным образом), то приходит код типа 11, стоящий последним среди кодов этого типа, в котором содержится разряд Обязательное сравнение, .и при считывании такого кода блок 2 выдает сигнал сравнения в блок управления 9.

В блок определения признаков 8 поступают сигналы из разрядов блока воспроизведения 4, занятых отличительныьы признаками, а из блока 8 поступают разрешающие сигналы о наличии типа кода в блок сравнения ответов

2, если считываемый код является кодом типа 11, в блок управления 9, если считываемый код относится к типу

12, и в блок сравнения адресов 6, если это код типа 13.

Блок управления 9 по сигналу из блока 2 производит запоминание наличия сравнения кода ответа и кода возможного ответа, выдает кратковременный сигнал на запись и индикацию ошибки в блок регистрации 5 и, если в сравниваемом коде типа 11 закодирован разряд Неправильно, который из блока 4 подается в блок регистрации 5, то при совпадении двух сигналов блок 5 регистрирует и индицирует ошибку.

После запоминания сигнала сравнения кода возможного ответа и кода ответа блоком 9 первый пришедший код типа 12 вызывает появление сигнала из блока 8 в блоке 9, и блок 9 вырабатывает разрешающий сигнал на запись адреса следующего кадра в регистр адреса 7. Адрес следующего кадра, содержащийся в коде типа 12 и поступающий из блока 4 в блок 7, записывается в регистр адреса и запоминается на время поиска следующего кадра.

Выдачу разрешающего сигнала блок 9 запоминает и повторных сигналов не выдает, а вычислитель 10 в дальнейшем реагирует только на коды типа 13, Адрес следующего кадра содержит разряд направления движения Реверс и,если нужный кадр находится в стороне,противоположной первоначальному направлению движения кинопленки,то регистр адреса 7 подает сигнал Реверс

723646 в блок.памяти З,по которому направле-. ние движения кинопленки изменится на противоположное.

Влок сравнения адресов б произво= дйт поразрядное сравнение адреса следующего кадра, приходящего из регистра адреса 7, и кода кадра, приходящего иэ блока воспроизведения 4, при наличии разрешающего сигнала из блока определения признаков 8 (о наличии кода. типа 13). При поразрядном сравненйц бМоком б выдается сигнал на останов лентопротяжного механизма в блок памяти 3.

Цикл поиска кадра может быть без сравнения кода ответа. При организации линейного участка программы переход от кадра к кадру можно осуществить с помощью одного кода типа 13,в котором код кадра — все нули,так как в исходном состоянии регистр адреса находится в нулевом состоянии и при считывании кода типа 13 с нулевым кодом кадра происходит сравнение с нулевым адресом, блок 8 выдает сигнал о наличии признака кода типа 13 в блок 6, а блок б формирует сигнал на останов лентопротяжного механизма, который поступает в блок памяти 3.

При вводе ответа блок ввода отве-тов 1 подает код ответа на элементы эквивалентности 33 и запускает лентопротяжный механизм в блоке памяти 3.

Во время движения кинопленки коды управления считываются, усиливаются блоком воспроизведения 4 и с выходов усйлителей 24-29 поступают в вычислитель 10 и в блок регистрации 5.

Сигналы с усилителей 28, 29, воспринимающих отличительные признаки, поступают в блок определения признаков

В; Если считываемый код относится к типу ll то на выходах усилителей

28, 29 появляются сигналы 1, 0 соответственно, а после инвертирования нулевого сигнала элементом.44 — сигнал на выходе элемента И 38, который ПОступает В блок сравнения ответов 2.

Если считываемый код относится: к.тиПУ 12, то сигнал появляется на выходе элемента И 40 и поступает в блок управления 9 и, если код относится к .типу 13, то сигнал появляется на выходе элемента И 39 и поступае в блок сравнения-адреса б. исходном состоянии вычислитель

10 ищет код типа ll код возможного ответа которого сравнивается с крдом ответа, Сигналы с усилителей

24, 25 поступают на элементы эквивалвнтности 33, при поразрядном сравнении с кодом ответа появляется сигнал на выходе элемента и 36, поступающий на элемент ИЛИ 35,на второй вход которого приходит сигнал с усилителя 26, считывающий разряд Обяэ.ательное сравнение .

На выходе элемента И 37 сигнал сравнения появляется только в случае, если считываемый код относится к типу 11 и на выходе элемента И 38 присутствует разрешающий сигнал.

Сигнал сравнения кода ответа и ко5 да воз,ого ответа с выхода элемен та И 37 поступает в блок управления

9 на триггер 45 и опрокидывает его, Опрокидываясь, триггер 45 запускает ждущий мультивибратор 49, выдающий кратковременный разрешающий сигнал в блок регистрации 5 на запись ошибки. Ошибка записывается и индицируется, если в коде типа 11, в котором происходит сравнение кода возможного l5 ответа с кодом ответа, закодирован разряд Неправильно . Одновременно триггер 45 подает сигнал на элемент

И 41, подготавливая цепь записи кода адреса следующего кадра. Первый код

QQ типа 12, пришедший после сравнения, вызывает появление сигнала на выходе элемента И 40 в блоке определения признаков 8, с которого поступает в блок управления 9 на элемент И .41, с выхода которого сигнал подается регистр адреса 7 на элементы И 42 ° о этому сигналу адрес следующего кадра с усилителей 24-27 записывается в регистр адреса 7 (триггеры 47).

Разрешающий сигнал на выходе элемента И 41 появляется. на короткое время,,определяемое элементом задержки 48. Через время задержки срабатывает триггер 46, запоминая наличие записи, и подает запрещающий сигнал на элемент И 41, что необходимо для ликвидации повторной записи, С одного из триггеров 47 снимается сигнал Реверс, поступающий в блоК памяти

3, который используется для управле40 ния направлением перемотки кинопленки. Сигналы с остальных триггеров

47 поступают в блок сравнения адресов б на элементы эквивалентности

34,. которые производят поразрядное

45 сравнение адреса следующего кадра и кода кадра, поступающего из блока воспроизведения 4 усилителей 24-26.

При разрядном сравнении кодов появляются сигналы на выходах эле50 ментов 34 и, если считываемый код относится к типу 13, то придет сигнал из блока 8 на элемент И 43. С выхода элемента И 43 снимается сйгнал останова лентопротяжного механизма, поступающий в блок памяти 3. По этому сигналу лентопротяжный механизм блока 3 останавливается и фиксирует нужный кадр с информацией.

Применение данного устройства позволяет упростить блок ввода отве40 тов, блок воспроизведения и блок сравнения ответов, упростить процесс составления программ, так как устраняется необходимость в перестановке кадров местами и перекодировка про65 граммы, и повысить логические возмож723646

Формула изобретения T

I

18

15 ности устройства за счет применения новых блоков и нового носителя ин- формации.

Обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, подключенный к входам блока сравнения ответов и блока памяти, выход блока памяти соединен со входом блока воспроизведения, подключенного ко входам блока регистрации, блока сравнения ответов и блока сравнения адресов, выход которого соединен со входом блока памяти, и блок управления, подключенный к -блоку регистрации и к блоку сравнения ответов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит блок определения признаков, соединенный с выходом блока воспроизведения и

I

I

1

1

1 !

I Ю со входами блоков сравнения адресов н ответов и блока управления, и регистр адреса, подключенный к выходам блоков воспроизведения и управления и ко входам блоков сравнения адресов и памяти.

Источники информации, прин ятые во внимание при экспертизе

1. Прибор для контроля текущей успеваемости К-54. Техническое описание. Киев, завод Точэлектроприt0 5op, 1964.

2. Кисляков IO.Н, и Некрасова М.В.

Устройство для обучения по разветвленной программе с периодическим контролем ПОИСК-2 . Организация учеб15 ного процесса. Программированное обучение. Обучающие машины, НЭТИ, М,, 1968, вып.2, ч.1.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 358715, кл. 6 09 В 7/00, 03.11.72

Щ (прототип) .

723646

М а

ЦНИИПИ Эаказ 934/17

Тираж 465

Подписное

i ! !

1

il

iI

1

1

I

f0

Филиал ППП Пат

Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4