Адаптивное обучающее устройство

Адаптивное обучающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Э

В. С. Вепиканов

И j

БК,. Ц1;- .

М им. В. В. Куйбышева (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) АДАПТИВНОЕ ОБУЧАЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и вичислительной технике, в частности к обучакецим устройствам, и может быть испопьзовано в различных учебных заведениях.

Известны устройства, которые испопьS зуются дпя обучения по адаптивным программам.

Устройство дпя выбора программы обучения в обучающей машине, содержит обучакыую машину, блок обработки ответов, вычислительный блок, блок формирования сигнаиов рассогласования, реверсивный коммутатор программы и пересчетную схем 1 . у(1

Это устройство содержит сцожиый вычислительный блок, вычиспякщий отношение числа правильных ответов к обшему числу ответов, и сложный блок формирования сигналов рассогласования, сравнива- и курций вычислительное отношение с заданными критериями и выдаюший сигналы рассогласования.

Наиболее бпизким техническим решением является устройство, содержащее блок ввода ответов, связанный с блоком срав нения ответов и блоком памяти, соединен ным с бпоком воспроизведения учебной информации который подключен к блоку сравнения ответов, блоку сравнения вещи О чин ошибок, счетчику ошибок, регистру адреса, блоку сравнения адресов и бпоку опредецения признаков учебной инфррмации, связанному с блоком управления, блоком сравнения величин ошибок, блоком срав нения адресов и бпоком сравнения отве тов, подключенным к блоку управпения связанному со счетчиком ошибок, соеди-. ненным с блоком индикации и блоком сравнения вепичин ошибок, подключенным к бпоку управления, подсоединенному к регистру адреса, связанному с блоком памя« ти и блоком сравнения адресов, выход которого подключен к входу блока памяти, и цупьт преподаватепя. 2, Недостатком этого устройства являет. ся неточность оценки знаний учащегося, 802 985 4 и счетчиком ошибок 7, соединенным с блоком 6 сравнения величин ошибок, подключенным к блоку управления 12, связанному с регистром адреса 9, соединенным с блоком памяти 3 и блоком 10 сравнения адресов, подключенным к блоку памяти 3, а кроме того счетчик контрольных ответов 8 подключен к пульту 13 преподавателя. о Блок 2 сравнения ответов, блок ll определения признаков, блок 6 сравнения величин ошибок, блок управления 12, счетчик ошибок 7, счетчик, контрольных ответов 8, регистр адреса 9 и блок сравФ нения адресов 10 объединены в вычислие тель 14.

«Ю Блок 1 ввода ответов состоит иэ цифробуквенных кнопок ввода ответов, дешифратора, триггеров запоминания ответов и а реле запуска лентопротяжного механизма.

Блок памяти 3 содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления и реверсивный лентопро тяжный механизм, Блок воспроизведения 4 состоит иэ однотипных фотоэлектрических усилителей, а преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их. зо

Блок индикации 5 содержит схему совпадения, ждущий .мультивибратор и индий каторную лампу неправильно".

Перед рассмотрением работы устройсте ва необходимо рассмотреть кодировку ки- . нопленки (см. фиг. 2). В предлагаемом устройстве программа имеет четыре типа кодов. 15, 16, 17 и 18 с различными функциями в управлении работой устройд- ства. е- Коды типа 15 содержат код 19 воз40 можного ответа, предназначенный для сравнения с кодом ответа, разряд обязательное сравнение 20, необходимый для безусловного сравнения с кодом ответа, разряд 21 индикации ошибки, служащий для

45 световой индикации ошибки. возникающая из-эа того, что в процессе изучения нового материала и ответов на вопросы, содер>кащиеся в кадрах обратной связи, ошибки, допущенные учащимися, разъясняются по числу допущенных ошибок, при этом материал может повторяться и после достаточно полных разъяс нений учащийся усваивает первоначально не изученный или непонятый им материал, поэтому нельзя по числу ошибок судить о знаниях учащегося, а кроме того инфор мация не выводится на пульт преподавателя.

Педагогической наукой доказано, что обучающие программы для оценки знаний учащегося должны содержать контрольны кадры, которые располагаются в програм ме за информационными кадрами, операци онными кадрами и кадрами обратной связи, т.е. для целей разъяснения программ должна содержать кадры обратной связи содержащие вопросы, а для целей контроas в конце программы содержатся контрольные кадры, содержащие аналогичные вопросы, по ответам на которые оценива ется усвоение учащимся материала. В иэ вестном устройстве оценка выставляется на экране учащегося по сумме ошибок н вопрос обратной связи и контрольные во просы, что снижает точность обучения.

11елью изобретения является повышение точности устройства и оценки знани учащихся в процессе обучения, Это достигается тем, что в известно устройство введен счетчик контрольных ответов, соединенный с блоком воспроиз ведения учебной информации, блоком управления и пультом преподавателя.

На фиг. 1 приведена блок-схема пре лагаемого устройства; на фиг. 2 привед ны четыре типа кодов.

В предлагаемом адаптивном обучающ устройстве (см. фиг. 1) блок 1 ввода ветов связан с блоком 2 сравнения отв тов и блоком памяти 3, подключенным блоку 4 воспроизведения учебной инфор мации, который подсоединен к блоку 2 сравнения ответов, блоку индикации 5, блоку 6 сравнения величин ошибок, счетчику ошибок 7, счетчику 8 контрольных ответов, регистру адреса 9, блоку 10 срав нения адресов и .блоку 11 определения признаков учебной информации, соединенному с блоком 6 сравнения величин оши бок, блоком 10 сравнения адресов, блоком управления 12 и блоком 2 сравнения ответов, подключенным к блоку управления 12, связанному с блоком индикации 5, счетчиком 8 контрольных ответов

В кодах типа 15 разряд 21 кодируется в случае неверного ответа и при необходимости индицировать ошибку учащемуся, поскольку часть ошибок необходимо индицировать лампой неправильно, а другую часть разъяснять в кадрах с разъяснениями, так как писать в кадре: Вы ответи-. ап неправильно, а перед этим зажигать лампу неправильно непедагогично.

Разряд 22 кодируется для задания внутренней обратной связи, т.е. при неверных ответах, которые в дальнейшем бу5 о

t5 о

И учащегося непонятные ему разделы и разьяснить их ему. Разряд 23 кодируется при неверных ответах на контрольные вопросы, а сигнал от этого разряда поступает в счетчик контрольных ответов (названный по аналогии с контрольными кадрами), со» стояние которого выводится на пульт 13 преподавателя для создания внешней обрат30

Блок управления 12 по сигналу из

<0 блока 2 производит запоминание наличия сравнения кода ответа и кода возможного ответа и выдает кратковременный сигнал и блоки 5, 7 и 8.

По этому сигналу и при на жчии зако45 дированного разряда 21 блок S индицирует ошибку учащемуся, а счетчики 7 и 8 прибавляют единицу в случае эакодирова» ных соответственно разрядах 22 и 23.

После запоминания сигнала сравнения

50 кода возможного ответа с кодом ответа блоком 12 вычислитель 14 в дальнейщем реагирует только на коды типа 16. При считывании кода типа 16, блок 11 определения признаков подает разрешающий

55 сигнал в блок 6 сравнения величин ошибок по которому код возможного числа ошибок, поступающий иэ блока воспроизведения 4 в блок 6, сравнивается с кодом числа ошибок, поступающим из счет5 дут разъясняться. Сигнал от этого разряда необходим для занесения единицы в счетчик обратной связи, по состоянию которого будут осуществляться разъяснения плохо усвоенных тем и разделов разъяс» нения, составляющие суть внутренней обратной связи — связи от учащегося к обучающему устройству.

Разряд 23 служит для создания внешней обратной связи от учащегося к преподавателю. В конце изученных тем и разделов программы содержатся контрольные кадры, по результатам ответов на кото- рые преподаватель оценивает и качество усвоения материала учащимися, и качест» во программ. В случае плохого усвоения материала преподаватель может узнать у ной связи.

Коды типа 15 содержат также отличительный признак 24, предназначенный для опознавания типа кода вычислителем 14 (2-й снизу разряд темный, а 1-й снизу разряд светлый).

Коды типа 16 содержат код 25 возможного числа ошибок, предназначенный для сравнения с кодом числа ошибок, хранящимся в счетчике 7, и выдачи следующего кадра, зависящего от числа допущенных ошибок, разряд "обязательное сравненение 26, необходимый для беэусловно»

ro сравнения с кодом числа ошибок и от» личительный признак 27 (2-й снизу раз» ряд светлый, а 1-й снизу разряд темный).

Коды типа 17 содержат адрес следующего кадра 28 и отличительный признак

29 (2-й и 1-й разряды снизу темные).

Коды типа 18 содержат код кадра 30 и отличительный признак 31 (1 и 2-й разряды снизу светлые).

Предлагаемое адаптивное обучающее устройство работает следующим образом (см. фиг. 1). После ввода учащимся ответа блок 11 ввода ответов подает код ответа в вычислитель 14 и подает сигнал запуска лентопротяжного механизма в блок памяти 3. Во время движения «инопленки управляющие коду проходят мимо фотодатчиков блока 4 воспроизведения, считываются, усиливаются и подаются в вычислитель 14, который Hs основе кода ответа, кодов, считываемых с кино802985 6 пленки, и количества ошибок, зафиксированных счетчиком 7, осуществляет поиск нужного кадра. Код ответа поступает в блок 2 сравнения ответов. В этот блок поступают сигналы иэ разрядов блока воспроизведения 4 с фотоэлектрических усилителей, считывающих коды возможных ответов и разряд обязательное сравнение ° а из блока 11 определения признаков поступают сигналы о считывании кодов типа 15.

В исходном состоянии 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 сравнения в блок управления 12.

Если ни.один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнился с кодом ответа (учащийся ответил непре дусмотренным образом), то придет код типа. 15, стоящий последним среди кодов типа 15, в котором содержится разряд обязательное сравнение, и при считывании такого кода блока 2 выдает сигнал сравнения .в блок управления 12.

В блок 11 определения признаков поступают сигналы иэ разрядов блока воспроизведении 4, занятых отличительными признаками, а из блока 11 поступают разрешающие сигналы о наличии типа кода: в блок 2 сравнения ответов, если считываемый код является кодом типа 15; в блок 6 сравнения велйчин ошибок если считываемый код относится к коду типа

10; в блок управления 12, если код относится к типу 17 и в блок сравнения адресов ХО, если это код типа 18.

7 80 чика ошибок 7 в блок б, При порязрядном сравнении этих кодов или при поступлении сигнала обязательное сравнение блок

6 подает сигнал сравнения кода возможного числа ошибок в блок управления 12.

Блок 12 производит запоминание наличия сравнения и в дальнейшем вычислитель

14 реагирует только на коды типа 17.

Первый пришедший код типа 17 вызывает появление сигнала из блока 11 в блок 12, который затем вырабатывает разрешающий сигнал на запись адреса следующего кадра в регистр адреса 9. По этому сигналу адрес следующего кадра, содержащий в коде типа 17 и поступакнцнй иэ блока 4 в блок 9, записывается в регистр адреса И и запоминается на время поиска следующего кадра. Выдачу разрешающего сигна» ла блок 12 запоминает и повторных сигналов не выдает, а вычислитель 14 в дальнейшем реагирует только на коды типа 18. Адрес следующего кадра содержит один разряд, управляющий направлением движения кинопленки. Если нужный кадр находится в стороне, противоположной первоначальному движению, то блок 9 подает сигнал реверс в блок 3.

Блок 10 сравнения адресов производит поразрядное сравнение адреса следующего кадра, цриходяшего из регистра адреса 9 и кода кадра, приходящего из блока вос произведения 4, при наличии разрешающего сигнала из блока 11 определения признаков (о наличии кода типа 16). При поразрядном сравнении блоком 8 выдается сигнал на остановку лентопротяжного механизма в блок памяти 3.

П рименеиие предлагаемого устройства позволяет повысить точность обучения и оценки знаний учащихся. Обучение,с помощью предлагаемого устройства будет проводиться в строгом соответствии с педагогически обоснованной теорией обучения.

2 988 8

Знания учащегося будут оцениваться только по результатам ответов на вопросы контрольных кадров, а адаптивное обучение в предлагаемом устройстве ведется по результатам ответов на вопросы кадров обратной связи.

Формула изобретения

Адаптивное обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, подключенный к блоку сравнения ответов и блоку памяти, соединенному с регистром адреса, Ъ блоком сравнения адресов и блоком воспроизведения учебной информации, который подключен к блоку индикации блокам срав-. нения адресов, ответов и величин ошибок, регистру адреса, блоку определения признаков учебной информации и счетчику ошибок, который соединен с блоком управления и блоком сравнения величин ошибок, подключенным к блоку управления и блоку определения признаков учебной ин-.

25 формации, соединенному с блоком сравнения ответов, блоком управления и блоком сравнения адресов, который подключен к регистру адреса, соединенному с блоком управления, подключенным к блоку сравнения ответов и блоку индикации, и пульт преподавателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит счетчик контрольных ответов, соединенный с блоком вос произведения учебной информации, блоком

3$ ущравления и пум преподавателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 193179, кл. G 09 В 7/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2429379/18-24, кл. G 09 В 7/02, 1976 (прототип).

802 985

y yh l7 lд

Составнтепь А. Карлов

Редактор Е. Гончар Техред А..Бабинец Корректор Е. Рошко

Заказ 10628/63 Тираж. 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., n. 4/5

Фипиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4