Вптб

 

390553

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СоюЗ СОветски1е

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21ЛХ.1970 (№ 1480550/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.VI1.197 3. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 11.1.1974

М. Кл. G 09Ь 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 681.3.371.69 (088.8) Автор изобретения

Б. М. Фролов

Заявитель

КЛАСС ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ

Класс, имеющий три режима работы: «экзаменатор», «репетитор» и «обучение», емкость памяти 2048 программ со сменой их в течение 3 — 5 сек относится к техническим средствам о бучения и может быть исетользован на уроках физики, электротехники, математички, химии в средней и,вечерней школах, а та кже средних специальных учебных заведениях для лроведения контрольных работ, про верки текущих знаний учащихся, при проведен ни лабораторных опытов и работ, для закрепления материала, изложенного на уроке, программного обучения и сам оподгото вки по обучающим текстам (программам) и программам для самостоятельной работы по стабильному учебнику.

В известных автоматизированных классах в вод данных на пультах учащихся осуществляется двумя методами:,выборочным или численно-результатизным. В обоих тинах автоматизированных кла ссов обратной связи всем учащимся одновременно .предлагается ряд контрольных вопросов, ответы на,юторые учащиеся устанавливают на овоих .пультах ввода данных. Проверка правильности ответа в производится одновременно. В режиме контроля преподаватель подключает пульт каждого учащегося к машине по мере его готовности. При этом учащимся могут быть предложены разные контролирующие программы. В режиме обучения .для всех учащихся на пульте управления устанавливается программа для работы по линейно-раз вет вленной программе по программированным пособиям.

Однако в данном классе преподаватель не может оказывать индивидуальную помощь учащимся в самостоятельной работе, так как он .вынужден находиться у пульта управления для подключения пультов учащихся к маши10 не по мере их готовности к ответам. Вторым недостагком является невозможность дифференциации обучения для «сильных» и «слабых» учащихся. И, наконец, в данном автоматизированном классе отсутствует регист15 рирующее устройство пошаговой деятельности учащихся по времени.

Целью изобретения является разработка функциональных узлов класса обучения, позволяющих устранить перечисленные недостат20 ки и повысить эффективность процесса обучения.

Указанная цель достигается тем, что каждый пульт учащихся содержит реле, о бмотка которого зашунтирова на конденсатором, один

25 вывод обмотки через кнопку соединен с положительным полюсом источни|ка питания, другой — через одну груiIIII) контактов с соот ветствующими входами схемы сравнения, а через другую группу контактов — с соответспвующиЗО ми контактами реле других пультов одновре;390553 менного подключения, нескольких пультов учащихся к пульту прелодавателя.

На фи г. 1 представлена блок-схема класса программированного обучения; на фиг. 2 и

3 — принципиальная схема п ульта преподавателя, схема блока индикации и схема регистрирующего блеска; на фиг. 3 и 4 — принци пиальная схема пульта учащегося.

Класс программированного обучения, блоксхема которого показана на фиг. 1, состоит из сорока пультов ввода данных учащихся (ПУ1 — ПУ40), пульта преподавателя ПП, блока индикации БИ, репистрирующего блока

РБ, схемы сравнения СхСр, индикатора оценок ИО, блока памяти БП и блока упра вления БУ.

На верхней панели каждого пульта учащихся расположены 40 гнезд в четыре гор изонтальных ряда, четыре штекера, кнопка (Кн1...

Кн40), арматура для лампочки (Лl... Л40).

Внутри расположено мнотоконтактное реле (Pl... Р40), зашунпированное электролитическим конденсатором (Сl... С40) и со противление (Rl... R40), шунтирующее лампочку. Пульты авода данных учащихся (ПУ1... ПУ20) соединены между собой шестидесятижильным кабелем в линию пер вой программы. Двадцать остальных (ПУ21... ПУ40) соединены между собой другим шестиде сят ижильным кабелем в линию второй программы. ПУ20 и

ПУ21 соединены между собой четырехжильным кабелем. ПУ1 соединен сорокажильным кабелем через разъем Шl с пультом преподавателя. ПУ40 соединен тридцатишестижильным кабелем через разъем Ш2 тоже с пультом пре подавателя. ПУ1 и ПУ40 соединены сорокажильным кабелем через разъемы Ш5 и Ш7 с регистрирующим блоком. На лицевой панели пульта пре по да вателя в верхней части располагается индикатор оценки по пятибалльной системе, в центре лампочка ЛС, сигнал изирующая подачу напряжения на пульт преподавателя и ниже ряд лампочек правильного ответа (ЛП01, 2, З, 4). На блоке управления пульта преподавателя в верхней части тоже расположено табло оценки по пятибалльной системе, ниже ряд дублирующих лампочек правильного от вета (ЛП01, 2, З, 4), затем два ряда по четыре переключателя (на 10 положен|ий каждый) для установки программ (Пl — 1, П2 — 1, ПЗ вЂ” 1, П4 1) первой линии и (Пl — 2, П2 — 2, ПЗ вЂ” 2 и П4 — 2) второй линии. Внизу располагаются тумблеры Вк1 включения пульта преподавателя и Вк2 включения эле ктрод вигателя регистрирующего блока, тумблеры ВкЗ (оценка) и Вк4 (помощь).

В путри пульта преподавателя размещаются: блок питания, состоящий из силового трансформатора и двух мостов на полупро водни ковых диодах, с которых снимаются выпрямленные на пряжения 60 и 90 в; блок многоконта ктных реле (Р41, Р42, Р43, Р44) пра виль.ных ответов и в верхней часпи на,второй плате укреплены лам|почки 1, 2, З, 4, 5, подсвечивающие опенку HB табло. Переменное напря5

4 жение на тумблеры Вк2, ВкЗ и Вк4 подается с первичной обмотки силового трансформатора. Пульт преподавателя через разъем ШЗ пятижильным кабелем и через разъем Ш5 соединен с блоком индикации и через разъем

Ш4 пятижильным кабелем соединен с разьемом Шб регистрирующего блока. На лицевой панели блока индикации укреплена в шесть рядов (так как столы,в классах и кабинетах постановлены в три ряда и на каждом столе два пульта) арматура для дублирующих лампочек, пультов (Лl — 1... Л40 — 1) и сделано четыре окна, за крытые изнутри стеклами. Под стекла подкладывается бумага, на обратной стороне которой делаются необходимые надписи. Внутри блока индикации располагаются шунтирующие сопротивления (R 1.— 1... R

40 — 1) и лампочки 1, 2, З, 4 подсветки. Регистрирующий блок изготовлен из пишущей машинки; из,нее изъяты шаго вый механизм перемещения каретки, буквоводитель, промежуточная клавиша, клавиша обратного хода, барабан с заводной пружиной, храповик бумагоопорно го вала, гребенка ходовая, клавиша пропуска каретки, доска и рычаги крепления машинки к ней. Машин ка укреплена на каркасе, в котором под клавиатурой укреплены 44 тяговых электромагнита (МПУ1... МПУ40 и

МП01, МП02, МПОЗ, МП04), якори которых соединены тягами с клавишами. С левого бока на каретке укреплен электродвигатель, соосно соединенный с бумагоопорным валом.

Буквенные рычаги с цифрами 4, 3, 2, 1 переставлены соответственно с правого края клавиатуры и отогнуты вправо. Лентоводитель расширен так, чтобы при правильном ответе на четыре вопроса на пятидесятимиллиметровой ленте оппечатали сь одновременно буква и четыре цифры, напр имер (А1234). На задней стенке машинки укреплен кронштейн, на стойке которого лежит ось рулона пятидесятимиллиметровой ленты. На валу перемещения каретки закреплены две стойки с запрессованными в верхней части шариковыми подши пниками, в,которые вставляется ось приемной катуш!ки ленты и шкив. Шкив соединяется бесконечным ремнем с правой ручкой бумагоопорного вала. На каркасе сбоку укреплены разъемы Ш6, Ш7, Ш8.

В режиме «экзаменатор» всем учащиыся раздаются билеты с четырьмя задачами (при выборочном методе, ввода данных четыре вопроса и по четыре ответа .к каждому) и включается тумблер Вк1 (« включено»). При этом на лицевой панели пульта преподавателя загорает ся сигнальная лампочка (ЛС), указывающая на то, что напряжение подано на пульт преподавателя. Реш ив задачи, учащиеся устана вливают числовое значение ответов штекерами на пультах (первый штекер в гнездо перьвого ряда, соответствующее числовому значению ответа и т. д.) и поднимают руку. Преподаватель спрашивает номер билета и устанавли вает на своем пульте программу его билета (для пультов линии первой программы

390553

15

5 переключателями Пl — 1, П2 — 1, ПЗ-1 и П4 — 1, а для пультов второй программы — переключателями П1 — 2, П2 — 2, ПЗ вЂ” 2 и П4 — 2) и разрешает ученику включить пульт. Ученик нажимает,на своем пульте кнопку, например

Кнl. Учитель отмечает момент времени на ленте регистрирующего блока и включает тумблер ВкЗ (оценка). Ток напряжением 60в идет от вы прямителя по лин ии Шl/37 через

Кнl, обмотку реле Рl и зарядив шунтирующий конденсатор Сl, через контакты Р,, P на минус выпрямителя. В момент срабатывания реле Рl эта линия окажется разомкнутой .контактом Р," и никто не сможет подключиться к пульту преподавателя, а срабатывание реле Рl обеспечивается импульсом энергии от шунтирующего конденсатора Cl.

Ток теперь идет после обмотки реле Pl через контакты Р,, Pi Р,, Р1 и штекеры нульта по штекерному полю в разъем Шl н на переключатели программ на пульте преподавателя Пl — 1, П2 — 1, ПЗ вЂ” 1 и П4 — 1.

Если ответы учащегося совпадают, например, на 1, 2 и 4 вопросы с отсветами, установленными переключателями программ, ток идет через обмотки реле Р41, Р42, Р44 и ВкЗ на минус выпрямителя. К!роме того, при срабатывании реле Рl ток на пряжением 90 в идет от выпрямителя по линии Шl/88 через контакт Р9, лам почку пульта Лl и шунтирующее сопротивление Rl, разъемы Ш5/1, Ш7/1 и обмотку электромагнита (МПУ1) печатающего (регистрирующего блока), затем через разъемы Ш8/1 и Ш10!1, лампочку Лl — 1 и шунтирующее сопротивление Rl — 1 в блоке индикации и на минус, выпрямителя.

При срабатывании реле Р41, Р42 и Р44 ток напряжением 220 в идет через ВкЗ и контакты 41 Р42 Р40 1 44 и лампо 1ку подсBeTIrí

О12 12 Ц 10 оценки «4» к другому полюсу источника тока, а токи через обмотки реле Р41, Р42 и Р44 идут соответственно через контакты Р4,, Р4 2 и Р, лампочки правильных ответо в (ЛП01, ЛП02 и ЛП04) на лицевой панели и дублирующие на панели управления пульта преподавателя, через разъемы Ш4 и Шб и обмотки электромагнитов (МП01, МП02, МП04) irrpaвильных ответов — па минус выпрямителя.

Загоревшиеся лампочки Лl и Лl — 1 укажут, что отвечает первый пульт; лампочки пра вильных отсветов (ЛП01, ЛП02 и ЛП04) укажут, что ответы на 1, 2 и 4 задачи верны; лампочка 4 подсветки оценки подоветит на лицевой панели и блок управления пульта преподавателя оценку «4», а сработа вшие электромагниты (МПУ1, МП01, МП02 и МП04) заставят соответствующие буквенные рычаги отпечатать на ленте регистрирующего блоха (А12 4).

Затем преподаватель включает тумблер ВкЗ (оценка), и схема мгHoiBeFIHQ приходит в исходнбе состояние, а та кже включает тумблер

Вк2 (двигатель). Бумагоопорный вал, овязан25

6 ный соосно с электродли гателем, начинает ра в номерно двигать ленту регистрирующего блока, которая .наматывается на приемную катушку. Далее опрос всех учащихся производится подобным же образом по мере их готовности и лсе ответы фиисируются на ленте.

Подгонка о пвето в,в этом режиме исключается, так как тумблер ВкЗ выключается преподавателем кратковременно (2 — 3 сек), а все повторные ответы также:фиксируются на ленте, процесс же ко нтроля группы учащихся по времени индивидуализируется. Лента с записью ответов дает возможность произвести анализ произведенной,работы. Этот режим раооты может применятыся при про ведении контрольных ра,бот, проверке текущих знаний учащихся в начале урока и при проверке усвоения материала, изложенного на уроке.

В режиме «обучение» всем учащимся раздаются программированные пособия (обучающие тексты или программы для самостоятельной работы по учебнику) с пошаговой дозировкой материала и контрольным вопросом к каждому шагу. Автором разработаны и опубликованы в печати программированные пособия по всему курсу физики 9 класса средней школы. Дав указания о работе с пособием, преподаватель включает тумблер Вкl, при этом зажигаепся сигнальная лампочка ЛС; записывает на ленте регистрирующего блока время начала самостоятельной работы и включает тумблер Вк2; лента начинает ра вномерно двигаться, наматываясь на приемную катушку. Затем уста навли вает с помощью переключателей на своем пульте (Пl — 1, П2 — 1, ПЗ вЂ” 1 и П4 — 1) программу для пультов линии пер вой программы и (Пl — 2, П2 — 2, ПЗ вЂ” 2 и

П4 — 2) линии второй программы, включает тумблер ВкЗ и в дальнейшем к пульту не подходит до конца урока. При этом тох напряжением 220 в пойдет через Вк8, контакты Р4,, 1441 Р40 г444 через лампочку 1 д табло оценки на пульт преподавателя и к другому полюсу источника тока. Загоревшаяся лампочка подсветит на лицевой па нели пульта преподавателя цифру 1, указывающую всем учащимися на необходимость изучения материала 1 шага по пособию. Изучив дозу информации по пособию и установив первый штекер в гнездо первого ряда на своем пульте, соответствующее числolBoìó значению ответа, учащийся в этом режиме работы не поднимает руку, а смотрит на блок индикации, и если на нем не горит ни одна из дублирующих лампочек пультов (Лl — 1, Л2 — 1, ЛЗ вЂ” 1,... Л40 — 1), т. е. пульт преподавателя не занят, нажимает кнопку на своем пульте, например Кнl. Ток напряжением 60 в пойдет от выпрямителя .по линии lIIl/87 через Кнl, обмотку реле Pl и, зарядил шунтирующий конденсатор CI, через

1 40 " 22 21 20 19

1 I 12 12 12 12 12 и по линии Шl/89 — на минус выпрямителя.

В момент срабатывания реле Рl эта линия

90553

3

7 окажется разомюнутой контактом P," и никто не сможет пад ключиться к пульту преподавателя, а срабатывание реле Pl обеспечивает импульсом энергии от шунтирующего конденсатора, ток же после обмотки реле Pl пойдет через контакт Р2 и первый штекер пульта по линии штекерного поля в штепсельный разьем Шl и переключатель Пl — 1 на пульте препода|вателя. Если ответ учащегося совпадает с ответом, установленным на переключателе

Пl — 1, ток пойдет через обмотку Р41 и Вк3на минус выпрямителя. Кроме того, при срабатывании реле Рl ток напряжением 90 в пойдет от выпрямителя по линии Ш1/38 через контакт

Р9, лампочку пульта Лl и,шутирующее сопротивление Rl, разъемы Ш5/1, Ш7/1 и обмотку электромагнита (МПУ1) регистрирующего (печатающего) блока, затем через разъем Ø8/1, Ш10/1, лампочку Лl — 1 и шунтирующее сопротивление Rl — 1 в блоке индикации и на минус выпрямителя. При срабатывании реле

Р41 ток, идущий через его обмотку, пройдет через контакт Р4,, лам почка (ЛП01) правильных ответов через разъемы Ш4, Шб и обмотку электромагнита (МП01) правильного ответа— на минус выпрямителя. Кроме того, при срабатывании реле Р41 ток на пряжением в 220 в пойдет через Вк8, KQHTBIKTbl Р,",, Р4 Р49з, Р44 и лампочку 2 подсветки оценки к другому полюсу источника тока. Загоревшиеся лампочки

Лl и Лl — 1 укажут, что отвечает первый пульт; лампочками правильных опветов (ЛП01) укажут, что ответ на первый вопрос (задачу)

1верен, лам почка .подсветки оценки «2» подсветит на лицевой панел и пульта учителя цифру 2, которая указьгвает учащемуся на необходимость изучения второй дозы информации (шага), а сработавшие электромагниты (МПУ1 и МП01) заставят соответствующие буивенные рычаги Отпечатать на ленте регистрирующего блока (Аl). При отпуске инопки

Кн1 схема мгно венно приходит в исходное состояние, и любой ученик может подключиться к пульту преподавателя. Если же ответ учащегося будет неверен, то реле Р41 не срабатьпвает и лампочки правильного ответа (ЛП01) не зажгутся, не срабатывает электромагн|ит (МП01) правильного ответа, а зажгутся лампочки Лl пульта учащегося, дублирующая J71 — 1 на блоке и ндикации и лампочка подсветки оценки «1», которая подсветит на лицевой панели пульта препода вателя цифру

1, указывающую на необходимость повторного изучения материала первого шага и решения первого контрольного вопроса, а на ленте регистрирующего блока отпечатается только буива А. При Отпуске кнопки Кн1 схема возepallIaåTIñÿ в исходное состояние, а учащийся повторяет всю последовательность действий до получения правильного ответа, при этом все его пOIBTОрные по пытки также фи ксируются на ленте, Получи в правильный оввет, он

8 вставляет первый штекер в гнездо правильного ответа, изучает материал второго шага, yicraна вливает второй штекер в гнездо второго ряда, соответствующее числовому значению отS вета на второй контрольный вопрос, смотрит на блок индикациями, и если пульт преподавателя свободен, наж имает на кноп.к.у Кн1. Ток напряжением 60в пойдет от выпрямителя по линии Шl/87 через кнопочку Кн1, обмотку реле

10 Pl и, зарядив шунтирующий ко|нденсатор Cl, Р," ... Р",и по лини и Шl/89 — на минус выпрямителя. В момент срабатывания реле Pl эта линия окажется разомкнутой контактом

Pl", ток же после обмовки реле Pl пойдет через KoHTBIKTbl P2 и Р,", первый и второй штекеры пульта учащегося по линиям штекерного поля в разъем Ш вЂ” 1 и на.переключатели Пl — 1

20 и П2 — 1 на пульте преподавателя, Если ответы учащегося совпадают с ответом, установленным .на переключателях Пl — 1 и П2 — 1, ток пойдет через обмотки реле Р41 и Р42, Вк8 и на минус выпрямителя. Кроме того, при сра25 батывании реле Pl ток напряжением 90в от выпрямителя пойдет по ли пни Шl/38 через

Р9, лам поч ку пульта Лl и шунтирующее сопротивление Rl, разъемы Ш5/1 и Ш7/1 и обмотку электромагнита (МПУ1) печатающего (реги стри руюшего) блока, затем через разъемы Ш8/1, Ш10/1, лам почку Лl — 1 и шунтирующее со противление И вЂ” 1 — в блок индикации и на минус выпрямителя. При срабатывани|и реле Р41 и Р42 то ки, идущие через их обмотки, пойдут через контакты Р4, Р44, лампоч|ки правильных ответов (ЛП01, 2), через разъемы Ш4, Шб и обмотки электромагнитов правильных ответов (МП01, МП02) на

40 минус выпрямителя, Кроме ТОГО при сра батывании реле Р41 и Р42 ток напряжением

220 в пойдет через Вк3, контакты Р4, Р4,, Р4„ Р44 и лампочку 3 подсветки оценки к другому полюсу источника TolKa. При этом зажгутся лампочки Лl пульта учащегося и дублирующая Лl — 1 на блоке индикации, указьивающие на то, что отвечает пер|вый пульт, лам почки правильных ответов ЛП01 и 2 на лицевой панели н дублирующие на панели управления пульта преподавателя, указывающие на то, что Ответы,на первые д ва вопроса даны верно, лампочка подс ветии о цен ки 3 подсветит на лицевой панели цифру 8, указывающую на необходимость изучения третьего шага пособия и электромавниты (МПУ1, МП01 и МП02) заставят соответствующие буквенные рычаги отпечатать на ленте регистрирующего блока (А12). При отпуске кнопки Кнl схема

Ml HoIBBHiHo приходит в Hcxo/IIHQB состояние.

В такой последовательности работают в се учащиеся, каждый в своем темпе, IB за висимости от умственного развития .и ранее приобретенных знаний, преподаватель оказывает индивидуальную помощь отстающ|им учащимся, т. е. процесс Обучения индивидуализируется, а за3905о3

10 пись на ленте регистрирующего блока nomaговой деятельности всех учащихся дает возможность провести полный анализ урока.

Е сли пособия составлены по линейно-разветвленной программе, преподаватель в начале урока дополнительно выключает тумблер

Вк4 (помощь). Учащиеся работают в той же последовательности, например, отвечая на третий контрольный вопрос, учащийся устанавливает третий штекер (первые два штекера уже 10 стоят на пра вилыных ответах) в гнездо третьего ряда, соответствующее числовому значению полученного им ответа и, убедившись в том, что пульт преподавателя свободен, нажимает KHonIKу Кн1. Если ответ на тре- 15 тий,вопрос неверен, то схема срабатывает так, как при правильном ответе на д ва вопроса.

Кроме того ток, напряжен ием 220 в от источника тока пойдет через тумблер Вк4, лампочку

3 и подоветки третьего BIIpaIHa, через контакт 20 р43 к другому полюсу источника тока.

Ланпочка 8 подсветит на третьем экране

«прочитать стр. 8», на которой дается дополнительная информация по третьему шагу.

После отпуска инопки Кн1 схема возвращается в исходное состояние; получив дополнительную информацию, учащийся BHOIBb отвечает на третий ко нтрольный IBoInpoc и в случае правильного ответа продолжает изучение материала по основной программе. В целях дифференциации обучения для <ссильных» учащихся, посаженных за пульты второй программы, даются программированные пособия повы шенной сложности, а схема действует та к же, как при работе по линей ной программе, 35

В режиме «тренажер» регистрирующий блок отключается, для чего разъем Шб соединяется непосредственно кабелем с разъемом Ш10, а в разъем Ш4 вставляется заглушка с четырьмя гасящими сопротивлениями, coezn!Hennrûìa с отри цателыным полюсом источника тока (— 60в). Схема действуеттакже,как и в режиме обучения, только без фиксации ответов на ленте. Этот режим работы может применяться во время самостоятелыных и дополнительных занятий.

Предмет изобретения

Класс программированного обучения, содержащий пульты учащихся, схему сравнения, один из входов которой соединен с блоком памяти и блоком управления, один из выходов схемы cpaIBHBHHH соединен с блоком индикации, другой — c регистрирующим блоком через индикатор оценки, блок уlnpaBле ния, один из,выходов которого подключен к индикатору оценки, другой — к блоку памяти, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса обучения,,в нем каждый пульт учащихся содержит реле, обмотка которого за шунтирована конденсатором, один вывод обмотки через кнопку соединен с положительным полюсом источника питания, другой— через одну группу контактов с соответствующими входами схемы сравнения, а через другую IpynIny контактов — c соответствующими контактами реле других пультов, 390553

+ 606

Ш67

/40 яр

Фиг. 4 нп232 неР3, О 1

О0 на 86 у ©

Составитель В. Гончаров

Техред Т, Курилко

Редактор К. Перышкова

Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева

Типография, пр. Сапунова, 2

1(ш3

5

7

12

14

18

19

21

23

26

28

У2 о4

Заказ 425)9 Изд. № 1800 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 415

/и

+ У06 ii — 606

ШЩу