SU1176363A1 - Обучающее устройство - Google Patents

Abstract

1.0БУЧАКЮ1ЁЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок задани  программы обучени , первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока сопр жени , а второй, третий и четвертый выходы - с входами первого, второго и третьего блоков предъ влени  учебной информации соответственно, блок имитации объекта тренировки,первый выход и вход которого подключены соответственно к вторым вхот ду и выходу блока сопр жени , отличающеес  тем , что, с целью расширени  дидак- тических возможностей устройства , в него введены лоследовательно включенные формирователь кодов- и блок адаптивного преобразовани  учебной информации,.-второй вход которого подключен к второму выходу блока имитации объекта тренировки, а первый I и второй выходы - JC второму и третьему входам блока задани  программы (Л обучени  соответственно.

Description

Jiita

1

Од CD 9

-{ -Г«1

2. Устройство по П.1, о т л и -, чающеес  тем, что в нем блок адаптивного преобразовани  учебной информации содержит генератор, подключенный к входам переключателей ввода информации, готовности ответа и режима работы, выхода которых через соответствующие разв зывающие элементы соединены с входами форми

6363

рователей импульсов первой группы, а через соответствующие щифраторы с входами формирователей импульсов второй группы, входы разв зывающих злементов и шифраторов  вл ютс  соответствуклдими входами блока, а выходы формирователей импульсов первой и второй групп  вл ютс  первым и вторым выходами блока соответственно-.

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучени , примен емым при подготовке операторов сложных технических систем .

Целью изобретени   вл етс  расширение дидактических возможностей устройства.

На фиг, 1 изображена структура обучак дего устройства; на фиг, 2 схема блока адаптивного преобразовани  учебной информации.

Обучающее у |тройство содержит блок 1 задани  программы обучени , блок 2 адаптивного преобразовани  учебной информации, индикат-оры 3 и 4, выполненные на базе электронно-лучевых трубок, видеконтролеры 5, формирователь 6 кодов, блок имитации объекта тренировки, блок 8 сопр жени , блок 9 предъ влени  учебной информации. Блок 1 вьшолнен на базе электронно-вычислительной машины и содержит схему Ю прерьшани , выходные регистры 11-14, входные регистры 15 и 16. Индикаторы 3 и 4 вместе с соответствующими видеоконтролерами 5 объединены в блоки предъ влени  информации учебной информации (позиции на чертеже «е показаны },

Блок 2 содержит (фиг.2) входные шины 17, разв зывающие элементы 18, формирователи 19 импульсов, первую и вторую выходные шины 20 и 21, шифраторы 22, переключатели ввода информации 23, готовности ответа 24 и режима работы 25, генератор 26 (логической единицы).

Взаимоактивна  фоно-визуальна  система обучакщего устройства может работать одновременно в одном из двух режимов работы: программированного обучени  или самообучени .

В режиме программированного обучени  процесс тренировки осуществл етс  по адаптивной программе, реализованной на вычислительной машине

блока 1, и представл ет собой определенным образом организованное чередование циклов обучени  и контрол . При этом взаимодействие основных узлов обучающего устройства состоит в следук цем.

Перед очередным сеансом программированного обучени  после нажати  . кнопки Программированное обучение и последовательного нажати  кнопки,

определ ющих учетный номер обучающегос , обучающа  программа отображает некоторую порцию учебной информации на экранах индикаторов 3 и 4 j сопровожда  ее соответствующими по снени ми , воспроизводимыми при помо щи синтезатора речи блока 9. Информаци , отображени , интерпретировани  последовательностью нулей и единиц соответственно черным и белым

элементам телевизионного растра, передаетс  покадровыми массивами из пам ти блока 1 через выходные регистры 1 1 и 1 2 в пам ть соответствующих видеоконтролеров 5, В каждом видеоконтролере 5 осуществл етс  преобразование информации в синхронизируемые от соответствующего индикатора построчные последовательности модулирующих импульсов, воздействие которых

на катод кинескопа приводит к формированию тонового напр жени  учебной информации в виде текста, графиков, рисунков, мнемосхемы и т.д. на экране телевизора. Речева  учебна  ин-формаци  передаетс  также покадровыми массивами из выходного регистра 1 в пам ть синтезатора речи блока 9, превращаетс  в последовательност членораздельных звуков, образующих слова и фразы, комментирующие учебную информацию, вьщаваемую визуально .

По окончании текущего цикла обучени  на зкране индикатора 3 обучаемому предъ вл етс  контрольный тест, состо щий из группы вопросов, сопрововдаемых возможными вариантами ответов (до ПЯ.ТИ ответов на ка здый из вопросов) или вопросов, требугацих альтернативных ответов да или нет. Обучаемый вводит ответы в блок 1 при помощи кнопочных переключателей , расположенных в блоке 2. При этом дл  ввода ответа на каждый из вопросов достаточно нажать одну из кнопок в зависимости от характера вопроса.

По анализу ответов обучаемого на текувщй проверочный тест обучающа  программа выбирает наиболее целесообразную стратегию обучени  в последующем цикле, к примеру - предъ вить очередную порцию учебной информации , повторить в более медленном темпе текущую порцию учебной информации , привести обучаемому некоторые дополнительные сведени  и повторить текущий циклконтрол  и т.п.

Обучаемый может прервать сеанс программированного обучени  нажатием кнопки Самообучение в блоке. 2, перевед  тем самым обучакхцую систему из активного в пассивный режим работы. При этом программа запоминает , на каком цикле бьт прерван текущий сеанс обучени  данным обучаемым по его учетному номеру, введенному перед началом текуп1его сеанса обучени . Сеанс с данным обучаемым начинаетс  с аннотированного обзора ранее пройденного учебного материала и продолжаетс  coi ласно основной программе обучени , начина  с прерванного цикла..С целью оптимизации темпа предъ влени  учебной информации на первом сеансе программированного обучени  осуществл етс  психологическое тестирование

обучаемого дл  определе.ни  характеристик скорости- и безошибочности протекани  познавательных процессов.

По мере накоплени  знаний об изучаемом техническом объекте.в контролные тесты ввод тс  элементы практического обучени  в виде заданий по оптимальной настройке параметров системы или устранению параметрических неисправностей при помощи имитаторов органов управлени , выполненных на многопозиционных переключател х, установленных на структурных элементах блока 7,

С этой целью в пам ть вычислительной машины блока 1 заложена математическа  модель, отображающа  св зь Между вектором отклонений регулируемых параметров объекта и вектором сигналов взаимодействи  между структурными элементами объекта, а также подпрограммы имитации отклонений параметров от их оптимальных значений и подпрограмма интерпретации имитируемой осциллограммы сигнала информационным массивом телевизионного кадра. Имитаторы органов -управлени  блока 7 св заны через блок 8 с пам тью блока 1 таким образом, что имеетс  возможность, задава  адрес имитатора органа управлени  в выходном регистре 13, фиксировать в приемном регистре 16 двоично-кодированный номер положени  переключател , служащего имитагтором органа управлений. За счет этого осуществл етс  периоди ческое обновление информации о состонии имитаторов органов управлени  в пам ти вычислительной машины, что дает возможность отображать реакцию объекта на управл к цие воздействи  со стороны операторов в реальном масштабе времени.

Задача обучаемого при выполнении контрольного текта заключаетс  в локализации параметрических неисправностей при помощи осциллографа, имитатором которого в данном случае служит индикатор 4,и подстройки вьш1едших за допуск параметров с помощью имитаторов органов управлени  блока 7. Индикатор 3 в данной ситуации используетс  дл  отображени  детализированных мнемосхем структурных элементов объекта При этом дл  вызова осциллограм)чы на имитатор осциллографа обучаемому достаточно прикоснутьс  указкой

к указателю выбранной структурной св зн на мнемосхеме объекта в блоке 7 При этом сигнал с выхода блока 7.поступает на одну входных Ьин блока 2, вызыва  по вление двоичного кода номера выбранного указател  структурной св зи на шинах 21 и фиксации этого кода в приемном регистре 15 блока 1. Этот же сигнал поступает через соответствующий элемент 18 и формирова--. тель 19 на одну из шин 20 и на св закную с ним шину прерываний схемы прерываний. При по влении данного сигнала осуществл етс  прерьгаание программы, перепись номера вызы ваемой осциллограмь из приемного регистра 15 в соответствующую  чейку- пам ти вычислительной машины, по ле чего осуществл етс  обращение к математической модели объекта и расчет осциллограммы сигнала, действун дего в выбранной структурной св зи с учетом подпрограммы состо НИИ имитаторов органов управлени , полученной в предаадущем такте их спроса и хранимой в пам ти вычислительной машины блока 1. После каждого такта опроса имитаторов органов управлени  блока 7 осуществл етс  обновление информации на экране индикатора 4 и достигаетс , таки образом, эффект отображени  реакций объекта на управл ющие воздейст ВИЯ обучаемого в реальном масштабе времени. Если в процессе поиска неисправности обучаемому потребуетс  вызвать детальну.о мнемосхему того или иного структурного элемента, то дл  этого, по аналогии с описанной процедурой вызова осциллограмм, ему достаточно прикоснутьс  указкой к выбранному структурному элементу блока 7. При этом детализированна  мнемосхема данного структуиого элемента отображаетс  на экране индикатора 3, Если обучаемому потребуетс  более детальна  информаци , он может вызвать ее, набрав номер необходимого элемента, отображаемой в данный момент мнемосхемы , при помощи пронумерованных от нул  до дев ти кнопочных переключателей блока 6. При этом на экране индикатора 3 по вл етс  необходима  обучаемому мнемосхема более высокого уровн  детализащш ({более

низкого уровн  обобщени  ) и т.д. При нажатии на кнопку с надписью Вверх формировател  6 дл  отображени  вызываетс  предъ вленна  ранее мнемосхема более высокого уровн  обобщени , а при последующих иажати х на .кнопку Вниз формировател  6 последовательно предъ вл ютс  ранее набранные мнемосхемы более низкого уровн  обобщени  (более высокого уровн  детализации ). При н&жатии на кнопку Сброс в формирователе 6 обучаемому предъ вл етс  мнемосхема объекта, аналогична  той, котора  представлена на блоке 7, и обучаемый сможет, не прибега  к помощи указки, вызывать отображение мнемосхемы различной степени детализации на индика тор 3 и осциллограммы на индикатор 4 ПРИ помощи формировател  6. Дл  этого структурные св зи на. мнемосхемах различной степени детализации также пронумерованы. При нажатии кнопки Звук в формирователе 6 обзгчаемому вь(цаютс  аннотированные сведени , касающиес  мнемосхемы, отображаемой в данный момент на экране индикатора 3 по слуховому афферентному каналу через сиитезатор речи блока 9.

При.помощи такой организации учебной информации и метода управлени  ею реализуетс  возможность доступа к мнемосхеме любой структурной единицы сложной технической системы, а от нее - к мнемосхеме наивысшей степени обобв;ени  за врем , не превышающее врем  хранени  в кратковре-менной пам ти человека, что позвол ет наиболее полно реализовать принцип непрерьшиости предъ влени  информации не только при программированном обучении, но и в режиме самообучени , а также при использовании обучающей системы дл  проведени  лекционных зан тий, что способствует существенной интенсификации процесса обучени .

Качество выполнени  практических контрольных тестев оцениваетс  по времени, затрачиваемому обучаемым на устранение того или иного параметрического отказа и оптимальную настройку параметров методом сравнени  временных показателей с определенными нормативными значени ми. При этом этап практического обучеЕин  продолжаетс  до тех пор, пока все предъ вленные контрольные тесгы не будут отрабатыватьс  обучаемыми в нормативные сроки, В режиме самообучени управление обучением осуществл етс  либо под руководством лектора, либо самосто тельно самим обучаемым. При этом цл  управлени  учебной информацией используетс  указка блока 7 и формирователь 6, с помощью которых осуществл етс  доступ к информацион ным модел м объекта, представленным в виде мнемосз ем различной степени детализации, и к банку аннотированной речевой информации о назначении задачах, принципах функционировани  объекта него структурных элементов. 638 Таким образом, фонр-твизуальна  обучак ца  система данного устройства позвол ет существенно нйтенсифицировать процессы подготовки операторов за счет обеспечени  полианализаторского воспри ти  учебной информации , адаптивного управлени  процессом обучени , адекватного, отображени  реакций объема на упразл ющие воздействи  со стороны обучаемых в реальном масштабе, времени, а также обеспечени  доступа к информационным модел м объекта любой степени детализа ции за врем , не превышающее врем  хранени  информации в кратковременной пам ти человека при самообучении.

Claims (2)

1.ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок задания программы обучения, первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока сопряжения, а второй, третий и четвертый выходы - с входами первого, второго и третьего блоков предъявления учебной информации соответственно, блок имитации объекта тренировки,^первый выход и вход которого подключены соответственно к вторым входу и выходу блока сопряжения, о тличающеес я тем , что, с целью расширения дидак- тических возможностей устройства, в него введены последовательно включенные формирователь кодов- и блок адаптивного преобразования учебной информации,-второй вход которого подключен к второму выходу блока имитации объекта тренировки, а первый и второй выходы - х второму и третьему входам блока задания программы обучения соответственно.

2. Устройство по п.1, о тли-, чающееся тем, что в нём блок адаптивного преобразования учебной информаций содержит генератор, подключенный к входам переключателей ввода информации, готовности ответа и режима работы, выхода которых через соответствующие развязывающие элементы соединены с входами форми рователей импульсов первой группы, а через соответствующие шифраторы с входами формирователей импульсов второй группы, входы развязывающих элементов и шифраторов являются соответствующими входами блока, а выходы формирователей импульсов первой и второй групп являются первым и вторым выходами блока соответственно-.

ί