Автоматизированный класс для обу-чения и контроля знаний учащихся

Автоматизированный класс для обу-чения и контроля знаний учащихся

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 03р579 (2!) 2759959/18-24 с присоединением заявки Йо (51)М. Кл.

6 09 8 7/07 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230681. Бюллетень N9 23

Дата опубликования описания 2306,81 (53) УДК 881.3. .071(088.8) (72) Авторы изобретения

В, С. Аванесян, Ю. М. Казанский и A С. Щвтров----f; с

Учебная опытно-конструкторская организация

Ленинградского техникума авиаприборостроения и автоматики (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КЛАСС-ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ

И КОНТРОЛЯ. ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ

Изобретение относится к техничес ким средствам обучения .и может быть использовано при органиэации учебного процесса с элементами программированного обучения, в частности в адаптивных обучающих системах, построенных на базе ЭВМ.

Известны автоматизированные классы, содержащие логический блок, блок 10 управления и сигнализации. Программа обучения при этом представляется диапроекторами и проекторами с петлей пленки, Эти классы обладают достаточно высоким уровнем автоматизации и. обеспечивают возможность выбора и предъявления учащемуся очередной дозы учебной информации по мере усвоения учебной. программы 11.

Недостатками известных классов являются: большая стоимость системы 20 группового обучения.эа счет того, что каждое рабочее место обучаемого оборудуется индивидуальными сложными в изготовлении, дорогими и низкими . по надежности специализированными кино-диапроекционными блоками; значительные габариты и высокий уровень шума при работе этих блоков; малый срок службы носителя учебной информации (фото-кинопленки); отсутствие З0 возможности оперативной коррекции информации.

Известны также автоматизированные класси, содержащие модификацию магнитофона (барабанов с ферромагнитцым слоем) с программным управлением, на.ленту (барабан) которого записаны программы обучения (учебная информация), контроля подсказок и управления 21.

Однако известные автоматизированные классы обладают большой стоимостью пультов обучаемых (каждый пульт-, кроме магнитофона, должен содержать специализированный блок управления им); малыми дидактическими возможностями из-за ограниченного объема учебной информации, размещаемой на носителе информации:, что существенно снижает качество этих обучающих и контролирующих систем; значительными габаритами пультов обучаемых; сложностью эксплуатационного обслуживания иэ-эа большого количест.ва магнитофонных устройств.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автоматизированный класс, обеспечивающий повышение степени индивидуализации обучения учащихся и состоящий из

841018 электронноцифровой вычислительной машины, соединенной с коммутатором пультов, подключенным к входу пульта преподавателя и к выходам пультов обучаемых, блок памяти, выход которого через блок переключения зон

5 памяти и блок выдачи информации подключен к коммутатору пультов, блок приема информации, соединенный с информационными выходами пультов обучаемых и пульта преподавателя, блок обращения к вычислительной машине, соединенный с сигнальными выходами пультов обучаемых и с вычислительной машиной, блоК распределения зон памяти, входы которого подключены к блоку приема информации и к блоку обращения к вычислительной машине, а выход — к блоку памяти, блок приоритетного обращения — к выбранному пульту, соединениому с сигнальным выходом пульта преподавателя, с вычислитель- Щ ной машиной и блохом переключения зон памяти, блок выработки сигнала тревоги, подключенный к пульту преподавателя и блоку выдачи информации.

В блоке памяти хранятся массивы возможных вариантов с учебной, поясняющей и прочей информацией для предьявления обучаемым в процессе обучения либо контроля знаний. Здесь же осуществляется процесс автоматического анализа ошибок обучаемых ивыдача материала с разъяснением этих ошибок, который также хранится в соответствующих массивах блока памяти, кроме того, обеспечивается работа обучаемого в удобном для нега темпе и необходимая .степень адаптации к его индивидуальным особейностям (3) .

Недостатками известного класса являются: большая стоимость вычислительной машины (ЭЦВИ) иэ-эа иеобхо- Щ димости при обеспечении процессов обучения иметь в ней большой объем памяти и высокое быстродействие,.так как вся учебная и управляющая, информация хранится в ЭЦВМ; ограниченное число пультов обучаемых, вызванное техническими возможностями существующих

ЭЦВМ; ограниченные дидаКтические возможности иэ-эа того, что предъявляемая Учебная информация в щается на 50 пульты обучаемых только в буквенноцифровом виде, Как показывает практика, только одна программа контроля, состоящая из 30, вопросов, по одному из вариантов сЬ выборочным вводом ответа (четыре альтернативы на вопрос) занимает объем памяти машины (ОЗУ) в среднем только 4000 байт, а в управляющей программе — в среднем около 1000 команд. Реализация же процесса адаптив- 60 ного обучения возможна лишь при наличии нескольких таких программ.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей. класса по формам предъявляемой видеоинформации (буквенно-цифровой, графической, иллюстративной и т.д,), а также воэможность обслуживания неограниченного количества пультов обучаемых, благодаря использованию для хранения всей учебной информации долговременного запоминающего устройства, выполненного в виде устройства хранения и предьявления покадровых магнитных видеозаписей.

При этом снижается стоимость класса эа счет использования ЭЦВМ- с меньшим объемом ОЗУ и меньшим быстродействием.

Указанная цель достигается тем, что в известный автоматизированный класс.для обучения и контроля знаний учащихся, содержащий последовательно включенные пульты обучаемых, формирователь управляющих импульсов, блок программного управления, коммутатор пультов, пульт преподавателя, два распределителя кодов и блок памяти, соединенный выходом со вторым входом блока программного управления, блок приоритета, подключенный входом ко второму выходу пульта преподавателя, а выходом — к третьему входу блока программного управления, входы пультов обучаемых соединены со вторыми выходами коммутатора пультов, а вторые входы — co вторыми входами первого.распределителя кодов, второй выход формирователя управляющих импульсов подключен ко второму входу второго распределителя кодов, введены последовательно включенные блок ввода визуальной информации и блок совпадения, соединенный вторым входом со вторым выходом первого распределителя кодов, третьим входом — со вторым выходом блока программного управления, первым выходом - co вторым входом коммутатора пультов, вторым выходом — c третьим входом второго распределителя кодов, четвертый вход которого подключен ко второму выходу блока ввода визуальной информации, соединенного третьим выходом с третьим входом коммутатора пультов.

На чертеже схематически изображен предлагаемый автоматизированный класс для обучения и контроля знаний учащихся °

Класс содержит пульт 1 преподавателя, коммутатор 2 пультов, блок 3 приоритета, первый распределитель 4 кодов, пульты 5 обучаемых, блок б программного управления, Формирователь 7 управляющих импульсов, блок 8 памяти, второй распределитель 9 кодов, блок 10 совпадения и блок 11 ввода визуальной информации.

Блок 11 обеспечивает хранение и предъявление кадров учебно-методической информации, а также выдачу кодов кадрового номера, номера учебного курса, правильных ответов и коэффициентов "весов" вопросов и может быть выполнен на базе серийного быто841018 ваго магнитофона "Электроника Л1-08", который благодаря использованию известных специальных кассет для обеспечения бесконечного движения магнитной ленты обеспечивает воспроизведение (co склеенной в кольцо магнитной ленты) видеокадров наклоннострочной магнитной видеозаписи, где каждой строке соответствует. один кадр учебно-методической информации. На серийном видеомагнитофоне "Электрони- (О ка Л1-08" получается плотность записи

25 кадров на 7,9 см длины магнитной ленты при скорости считывания 7,9 см/с и, например, при реализации на склеенной в кольцо магнитной ленте контролирующих кадров 25 программ контро- 1> ля по 30 контролирующих кадров в каждой программе, а учебных информационных кадров — 50, по принципу, где

"любой кадр любого списка отстоит от предшествующего или последующего кадра 29 того же списка на одно и то же количество кадров", получим общее количество кадров на ленте 1500/750 контролирующих кадров и 750 учебных информационных кадров, получающиеся в результате 15-ти разового дублирования 50-ти кадрового массива учебных информационных кадров), а длину кольца магнитной ленты 4 м 74 см, максимальное время между предъявляемыми случай-ным образом контролирующими кадрами одной и той же программы контроля

2 с, максимальное время между предьявлением любого информационного кадра - 4 с. Причем, при работе блока 11 в режиме непрерывного воспроизведения склеенной в кольцо магнитной ленты с его выходов видеосигналы воспроиэ;3 водимых кадров поступают на один иэ входов коммутатора 2, код кадровых номеров и номеров учебных курсов -., 40 на один из входов блока 10, а коды правильных ответов и коэффициентов весов вопросов — на один из входов распределителя 9.

Блок 10 обеспечивает выявление мо- 45 мента предъявления необходимых кадров учебной информации, коды которых поступают с выхода блока 11, на соответствующие пульты 5, а .также осуществляет процесс блокировки, исключающей повторное предъявление контрольных кадров данному обучаемому. В момент предъявления. текущий кадр учебной информации поступает на видеопросмотровое устройство (ВПу) соответствующего пульта 5 с запоминанием.

В качестве запоминающего элемента

ВПУ может применяться, например, 1 запоминающая электроннблучевая: трубка вида "сигнал-сигнал" типа ЛН18, а в качестве отображакщего экрана — теле- d0 визионная ЭЛТ, Это обеспечивает отображение любой формы видеоинформации воспроизводимой блоком 11, Код номера, необходимого к предъявлению, кадра этого или иного курса, поступает либо 65 с выхода распределителя 4, либо с выхода блока б, исходя из заложенной в него программы обучения. Блок 10 состоит из М ° (и + 1) известных в цифровой вычислительной технике регистров памяти, (где N — количество пультов 5, п — максимальное количество предъявляемых кадров), выходы которых соответствующим образом подсоединены к

М(п + 1) входам, известным в цифровой вычислительной технике, схем совпадения кодбв, причем на соответствующих М п. регистрах памяти запоминаются коды номеров уже предъявленных кадров, а на М (и + 1) регистре памяти — код номера контролируемого курса, задаваемый либо преподавателем, либо обучаемым, либо программой обучения. Сигнал на выходе М-ой схемы совпадения появляется только в момент совпадения кодов номеров курса (текущего и заданного) и несовпадения текущего значения кода номера кадра с кодами номеров предъявленных кадров, причем этот сигнал поступает в коммутатор 2 и в распределитель 9 и, кроме того, с помощью его осуществляется запись текущего кода номера кадра на соответствующий Мкп-ый регистр памяти.

Автоматизированный класс для обучения и контроля знаний учащихся работает следующим образом.

Перед началом работы в блок б вводится программа обучения и обнуляются регистры памяти блока 10. При пуске класса включается на воспроизведение блок 11, а обучаемые. выбирают контролируемый или излучаемый курс из имеющихся на магнитной ленте блока 11, код номера которого с помощью соответствующих клавиш пульта 5 поступает в распределитель 4, с выхода которого поступает на соответствующий регистр памяти блока 10. Если работа обучаемых в системе осуществляется вручную преподавателем, то преподаватель сам последовательно вводит (с помощью соответствующих клавиш пульта 1) коды номеров информационных кадров и контролируемых или иаучаемых курсов, которые поступают на вход распределителя 4, и далее аналогично выаеописанному. Если же работа. обучаемых в системе осуществляется в соответствии с заложенной в блок б программы обучения, то коды номеров кадров учебной информации последовательно (в соответствии с программой обучения) поступают на соответствующий регистр памяти блока 10. В момент совпадения текущего значения кода номера курса (по.ступающего с выхода блока 11) с кодом, имеющим на соответствующих ре гистрах памяти блока 10, и несовпадении текущего значения кода номера кадра с кодами номеров кадров, уже предъявленных данному обучаемому, на выходе соответствующих схем совпаде-.

841018 ния блока 10 появляется сигнал, по которому на соответствующие электроннолучевые: трубки пультов 5 выводится текущий кадр учебной информации, а с помощью распределителя 9 в блок 8 осуществляется запись кодов правильного ответа и коэффициента веса этого кадра (это для случая контролирующего кадра), Отвечая на поставленные вопросы, обучаемые нажатием соответствующих клавиш на пульте 5 вводят ответ в блок 6. ДЛя этого, при нажатии любой из клавиш на информационном выходе пульта 5 появляется код

Ътой клавиши, а на сигнальном выходе сигнал готовности ответа, Сигнал готовности ответа с каждого пульта 5 поступает в формирователь 7, который переводит блок 6 на подпрограмму проверки действий данного обучаемого и, кроме того, управляя распределителем

9, обеспечивает подключение к блоку 6 20 отведенной для этого обучаемого зоны памяти в блоке 8. Одновременно с информационного выхода пульта 5 код клавиши, нажатой обучаемым, поступает, в распределитель 4 и оттуда — через распределитель 9 заносится в соответ- . ствующую зону памяти блока 8. Блок 6, получив сигнал готовности ответа с соответствующего пульта 5, сравнивает содержание поступившего в блок 8 ответа обучаемого с правильным ответом, в результате чего блок 6 с помощью коммутатора 2 сообщает обучаемому правильность введенного ответа, либо продолжается дальнейшее предъявление кадров учебной информации, либо по сигна- 5 лу из блока 6 с помощью блока 10 осуществляется логическое отключение данного пульта 5, для это о на соответству|ощий регистр памяти блока 10 заносится нулевой кад номера курса, а 40 блок 6 формирует итоговую оценку данного обучаемого и с помощью коммутатора

2 выдает ее на пульт l. Преподаватель может контролировать работу кая(цого из обучаемых за пультом 5. Для этого, 4 йажимая на пульте 1 клавишу с номером контролируемого пульта 5, он формирует сигнал обращения к выбранному пульту, Этот сигнал расформировывается в блоке 3, и блок 6 с помощью коммутатора 2 выдает .на пульт 1 информацию о результатах работы обучаемого,.хранящуюся в блоке 8.

Использование предлагаемой автоматизир эванной системы обучения и контроля знаний учащихся значительно рас-. 5 ширяет дидактические возможности класса за счет воэможности предъявленйя обучаемым не только буквенно-цифровой информации, но и графической, полутоновой, иллюстративной, при одиовремен-фО ном снижении затрат на вычислительную . машину за счет использования вычисли. тельной машины с меньшими быстродействием и объемом оперативного запоминающего устройства, Таким образом, получаем следующий положительный эффект: а) возможность предъявления различной видеоинформации; б) возможность одновременного об служивания неограниченного количества пультов обучаемых; в) отсутствие загрузки ЭВИ при предъявлении учебной информации;

r) простота включения предлагаемой системы в состав имеющихся во многих учебных заведениях страны учебных замкнутых телевизионных систем; д) снижение стоимости системы.

Формула изобретения

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 367448, кл. G 09 В 7/02, 1969, 2. Авторское

9 557406 кл. G

3. Авторское

Ф 478349, кл. G (прототип), свидетельство СССР

09 B 7/02, 1976. свидетельство СССР

09 В 7/07, 1973

Автоматизированный класс для обучения и контроля знаний учащихся, содержащий последовательно включенные пульты обучаемых, формирователь управляющих импульсов, блок программного управления, коммутатор пультов, пульт преподавателя, два распределителя кодов и блок памяти, соединенный выходом со вторым входом блока программного управления, блок приоритета, подключенный входом ко второму выходу пульта преподавателя, а выходом - к третьему входу блока программного управления, входы пультов обучаемых соединены со вторыми выходами коммутатора пультов, а вторые выходы †со вторыми входами первого распределителя кодов, второй выход формирователя управляющих импульсов подключен ко второму входу второго распределителя кодов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей класса, он содержит последовательно вклюЧенные блок ввода визуальной информации и блок сов адения, соединенный вторым входом со вторым выходом первого распределителя кодов, третьим входом — co вторым выходом блока программного управления, первым выходом — со вторым входом коммута-. тора пультов, вторым выходом — с третьим входом второго распределителя кодов, четвертый вход которого подключен ко второму выходу блока ввода визуальной информации, соединенного третьим. выходом с третьим входом коммутатора пультов, 841018 г

Составитель й. Карлов

Редактор В. Лазаренко Техред Ж.Кастелевич Корректор Г ° Назарова т

Заказ 477б/78 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4