СПОСОБ И СИСТЕМА МУЛЬТИМЕДИЙНОГО МУЛЬТИЯЗЫЧНОГО ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК G09B5/06 

Ι. Область техники, к которой относится изобретение. Заявляемое изобретение относится к сфере образования.

ΙΙ. Уровень техники

Формально любой процесс обучения заключается в передаче субъектом тех или иных знаний, умений и навыков объектам обучения. Идеальным результатом обучения можно считать овладение объектами знаниями, равными знаниям субъекта обучения. При этом объективно лучшей формой учебного материала являются знания, представленные в виде «как есть», т.е. учебный материал представляет собой реальные объекты, процессы, явления, события и т.п., что обеспечивает формирование у объектов обучения реальных (не искаженных) образов знаний и адекватное их восприятие. Однако создавать такую форму учебного материала затруднительно и нерационально в силу множества объективных и субъективных причин, в том числе ограниченных возможностей органов ощущений человека.

Классические формы учебных материалов в подавляющем большинстве основаны на графических материалах в виде текстов, иллюстраций, нотных и иных знаков, хранящихся в основном на бумажных носителях. Передача знаний осуществляется, как правило, локально, конкретным субъектом (преподавателем) - одному или небольшой группе обучаемых, в основном в устной форме (лекции, семинары, уроки и т.п.), а также путем самостоятельного изучения учебного материала объектами обучения.

Технический прогресс, особенно в областях электроники и вычислительной техники, позволил значительно повысить качество учебных материалов, улучшить их наглядность, разнообразить состав обучающих средств и пособий. Создано множество обучающих, познавательных, игровых и иных интеллектуальных компьютерных программ, видео-, аудиоуроков и тренингов. Однако до настоящего времени в системе классического образования достижения электроники и компьютерной техники фактически так и остаются в разряде вспомогательных (наглядных) материалов. Вместе с тем, современные информационные технологии и средства мультимедиа позволяют создавать качественно новые учебно-информационные продукты, значительно лучше освещающие (объясняющие) любые самые сложные объекты, процессы, явления, события и другие знания, повышающие их восприятие, усвоение и обладающие бесспорным преимуществом над традиционными учебными материалами.

Известно множество примеров использования компьютерной техники, средств телекоммуникаций и информационных технологий в целях повышения качества и эффективности обучения. Среди них наиболее близкими к заявленному изобретению являются:

1. «Способ компьютерного обучения» [RU, 2000, 115559 А], в котором учебный материал основан на использовании динамических и/или имитационных моделей изучаемых объектов сложной системы с выбором различных условий функционирования моделей и сценариев подачи учебного материала на экран дисплея и возможностью обучаемого самому вносить изменения в условия функционирования моделей.

В данном способе используется моделирование на основе уже поданных знаний, т.е. самим объектом обучения, а не моделирование первичных (сообщаемых) знаний. Способ предполагает использование некоторых элементов мультимедиа - анимационное и видеосопровождение, которое включают во время работы обучаемого, а также использование сети Интернет. Наряду со многими достоинствами в данном способе рассматриваются только сложные системы и их компьютерное моделирование, а не все знания, подлежащие передаче объектам обучения. Нет рекомендаций по выбору инструментов и технологий создания моделей, а также критериев создания оптимальных моделей, сценария подачи учебного материала. Нет акцентов направленности учебного материала на использование конкретных органов чувств человека для формирования адекватных (правильных) образов действительности. Приведенный способ не позволяет также осуществлять одновременное обучение на нескольких языках. Эти и другие причины не позволяют достигнуть технических результатов, заявленных в настоящем изобретении.

2. «Способ обучения» [RU, 2006, 117449 А], в котором изучаемую информацию, подготовленную из источников знаний, записывают на носитель информации путем формирования визуально изучаемой информации в виде структур по типу «скелета», которые затем преобразуют в модели, являющиеся прообразами персонажей в соответствии с возрастными возможностями группы обучающихся.

В данном способе используются элементы мультимедийных технологий, близкие предложенным в заявляемом изобретении, однако по причинам, изложенным в п.1 настоящего раздела, они также не позволяют достичь требуемых технических результатов.

3. «Система и способ обучения на основе Интернета с имитатором типа приставки к монитору» [RU, 2003, 132878 А] имеет сходные признаки, заключающиеся в том, что обмен учебной информацией осуществляется с использованием отдельных средств телекоммуникаций, в частности сети Интернет, учебных программных продуктов и отдельных элементов интерактивных мультимедийных технологий. По причинам, изложенным в п.1 данного раздела, указанный способ также не позволяет достигнуть заявляемых технических результатов.

4. «Способ дистанционного «on-line» обучения, в частности, бесконфликтной адаптации личности к стрессу и саморазвитию» [RU, 2005, 129793 А] имеет признаки, близкие к заявленным, заключающиеся в том, что обучение осуществляют дистанционно, в интерактивном режиме («on-line»), с использованием компьютерных обучающих программ и средств телекоммуникаций - мобильной связи и информационных сетей, а также одним из достигаемых результатов - в процессе учебы обучаемые не привязаны жестко к месту получения знаний.

Данный способ имеет сравнительно узкую направленность и предназначен, в основном, для формирования системного стиля мышления обучаемых и бесконфликтной адаптации личности к стрессу и саморазвитию. По причинам, изложенным в п.1 данного раздела, способ также не позволяет достигнуть технических результатов, заявленных в настоящем изобретении.

5. «Способ обучения и усвоения учебного материала и устройство для его осуществления» [RU, 2001, 127253 С2]. Способ предполагает передачу обучаемым учебного материала блоками данных с трехвидовым членением, с записью на мультимедийные запоминающие устройства и его визуальное отображение. Учебный материал при этом представлен по признаку познания - индивидуального, группового и эталонного назначения, который фиксируют на локальных и сетевых носителях информации. Способ не отражает вопросы моделирования знаний, выраженных в любой известной форме, в мультимедийную, в т.ч. использование инструментов и технологий мультимедиа. В способе частично совпадают элементы доставки знаний объектам обучения, но он не обладает мультиязычностью и многими другими качествами заявляемого изобретения, и по причинам, указанным в п.1 настоящего раздела, он также не позволяет достигнуть требуемых технических результатов.

6. «Способ обучения и носитель звукозаписи для осуществления этого способа» [RU, 2002, 125648 С2] близок признаками, обеспечивающими возможность записи учебного материала на физический носитель и его повторного изучения в исходном виде в любое удобное время, а также элементами, позволяющими повысить концентрацию внимания обучаемых. По причинам, указанным в п.1 настоящего раздела, способ не позволяет достигнуть всех заявляемых технических результатов.

III. Раскрытие изобретения.

Главной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание универсальной системы мультиязычного (многоязычного) телекоммуникационного обучения на основе мультимедийной формы учебных материалов. Данная система обучения призвана обеспечить:

- качественно новый инновационный уровень образования на основе мультимедийной формы учебных материалов, современных средств и технологий мультимедиа и телекоммуникаций;

- одновременное обучение - подачу учебных мультимедийных материалов и обмен иной учебной информацией на нескольких языках с возможностью выбора требуемого языка обучения непосредственно объектом обучения;

- значительное повышение уровня восприятия и усвоения знаний объектами обучения, более эффективное использования всех органов чувств человека, формирование адекватных (правильных) образов действительности при помощи мультимедийных учебных материалов;

- значительное расширение аудитории одновременно обучаемых объектов и независимость ее местонахождения при получении знаний;

- оперативную и эффективную передачу (доставку) знаний объектам обучения при проведении различных форм занятий, обмене учебной информацией в режимах реального и отсроченного времени;

- возможность многократного изучения (повторения) учебных мультимедийных материалов в их оригинальном виде;

- высокую доступность и снижение себестоимости обучения, возможность получения знаний непосредственно в местах проживания, оборудованных соответствующими средствами телекоммуникаций;

- минимизацию риска отрицательного воздействия на процесс обучения низкого уровня профессиональной подготовки субъектов обучения (преподавателей) и негативного психофизического состояния субъектов и объектов обучения;

- универсальность использования системы обучения: от общеобразовательного до послевузовского образования включительно.

Техническим результатом заявляемого изобретения является:

1) обеспечение возможности оперативной автоматической записи учебных материалов на электронные носители информации и их последующего визуального и звукового воспроизведения с использованием стационарных и мобильных (переносных) устройств - телевизоров, компьютеров, плееров и других автономных устройств мультимедиа;

2) расширение арсенала творческих и технических возможностей разработки современных учебных материалов;

3) обеспечение возможности оперативной коррекции учебных материалов, внесения изменений и дополнений без их полной переработки;

4) обеспечение гибкого адаптивного контроля знаний и эффективности обучения;

5) повышение комфорта и расширение арсенала сервиса при получении знаний объектами обучения.

Указанный технический результат достигается тем, что способ мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения включает процесс обмена знаниями - информацией между субъектом и объектами обучения, при этом знания, подлежащие передаче объектам обучения, выраженные в любой форме и виде, предварительно преобразуют на основе психологических законов и критериев познавательной деятельности с использованием средств, инструментов и технологий мультимедиа в оптимальную виртуальную мультимедийную реальность - мультимедийные знания, оптимально моделирующую фактические объекты, явления, процессы, события и знания в реальном или условном масштабах времени и пространства в виде совокупности логически взаимосвязанной двух- и трехмерной статической и динамической графики, анимации, видео и звука в комбинации, оптимально воздействующей на рецепторы сенсорных органов объектов обучения, формирующей адекватные ощущения, перцепцию, правильные образы действительности и объективные качественные и количественные стимулы долговременного запоминания знаний при оптимальных волевых усилиях, работе воображения и мышлении объекта обучения, разрабатывают сюжетную линию и оптимальный сценарий учебного мультимедийного фильма, включающий управление мотивацией в получении знаний и вниманием объектов обучения, на основе которого с использованием технических и программных средств и технологий мультимедиа изготовляют базовые мультимедийные клипы, состоящие из трека видеоизображения, двух треков аудио: первый - базовый, включающий все звуки, кроме речи, второй - речь на основном языке изложения, и трека субтитров, которые в цифровом виде записывают на физический носитель, затем мультимедийные знания преобразуют в мультиязычную форму, для чего речевую и текстовую составляющие базовых мультимедийных клипов переводят на требуемые языки обучения и изготовляют соответствующее количество синхронных цифровых треков речевого сопровождения и субтитров и с использованием технических и программных средств мультимедиа, аудио- и видеомонтажа изготовляют универсальный учебный мультимедийный фильм, состоящий из трека видеоизображения, требуемого количества аудиотреков, каждый из которых получают путем микширования базового аудиотрека и одного из речевых треков на заданном языке, и аналогичного количества треков субтитров с возможностью их выбора, включения или выключения на устройстве воспроизведения, системы навигации и гиперссылок, который в цифровом мультиязычном виде записывают на единый физический носитель с возможностью трансляции по каналам цифрового телевидения, размещения в сети Интернет и воспроизведения автономными устройствами, осуществляют обмен знаниями между субъектом и объектами обучения комбинацией средств телекоммуникаций - подачу знаний объектам обучения, в том числе трансляцию учебных мультимедийных фильмов, осуществляют централизованно по каналам цифрового телевидения, а обмен другой учебной информацией, в том числе информационно-справочной, проведение интерактивных занятий и адаптивный контроль знаний - по сети Интернет.

Система мультимедийного многоязычного телекоммуникационного обучения, основанная на способе обучения по п.1, включает международный и региональные или национальные научно-образовательные центры мультимедийного телекоммуникационного образования с функциями организации, управления и контроля учебного процесса, научно-технические центры разработки учебных мультимедийных, мультиязычных материалов и средств, технические центры и сеть учебного телевидения и Интернет с функциями обеспечения обмена информацией между субъектом и объектами обучения, абонентские терминалы объектов обучения в составе цифрового спутникового и/или кабельного тюнера, телевизора, устройства видеозаписи и компьютера со средствами доступа в сеть Интернет.

Сущность заявляемого способа мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения заключается в следующем.

1. Знания, подлежащие передаче объектам обучения, выраженные в любой форме и виде, предварительно преобразуют на основе психологических законов и критериев познавательной деятельности с использованием средств, инструментов и технологий мультимедиа в оптимальную виртуальную мультимедийную реальность - мультимедийные знания, моделирующую фактические объекты, явления, процессы, события и прочие знания в реальном или условном масштабах времени и пространства в виде совокупности логически взаимосвязанной двух- и трехмерной статической и динамической графики, анимации, видео и звука в комбинации, оптимально воздействующей на рецепторы сенсорных органов (органов чувств) объектов обучения, формирующей адекватные ощущения, перцепцию (восприятие), правильные образы действительности и объективные качественные и количественные стимулы долговременного запоминания знаний при оптимальных волевых усилиях, работе воображения и мышлении объекта обучения.

В силу многозначности самого понятия «модель» в науке и технике не существует единой классификации и готовых рецептов моделирования, что обусловлено объективно-субъективным характером, целями и задачами моделирования и другими причинами. С одной стороны, моделирование представляет собой творческий процесс, результат которого зависит от уровня знаний и индивидуальных способностей разработчиков моделей, их информационной и технической оснащенности. Вместе с тем, любая модель характеризуется наличием объективных качественных и количественных параметров, отражающих совпадение ее свойств (характеристик, параметров, функций и т.п.) с реальным объектом применительно к конкретной цели (задаче) моделирования.

Целью заявляемого изобретения является обучение, следовательно, модели знаний должны адекватно отражать свойства, характеристики и параметры реальных объектов, явлений, процессов, событий и других элементов знаний с точки зрения познания их сути и оптимально воздействовать на все органы ощущений объектов обучения, обладать свойствами, способствующими пониманию и долговременному запоминанию знаний.

Отличительным признаком заявляемого способа мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения является то, что мультимедийные модели элементов знаний разрабатывают на основе психологических законов и критериев оптимального воздействия модели на все рецепторы сенсорных органов объекта обучения для формирования моделью адекватных оптимальных ощущений, перцепции (восприятия) и правильных образов действительности при оптимальных (нормальных обычных) волевых усилиях, работе воображения и мышлении объекта обучения.

Исходными знаниями, подлежащими преобразованию в оптимальную мультимедийную виртуальную реальность - мультимедийные знания, являются любые известные знания, выраженные в любой форме и виде, например: лекция, доклад, учебник, научная работа, фото-, кино-, видеоматериал, слайд, аудиозапись, различная графика и т.п., хранящиеся на любых известных носителях информации. На основе этих знаний в соответствии со стандартами и программами обучения формируют учебный курс знаний по конкретному профилю (специальности, предмету и т.п.), состоящий из отдельных, логически связанных тематических блоков знаний (ТБЗ), подлежащих последовательной передаче объектам обучения в ходе изучения всего курса знаний.

Каждый тематический блок знаний представляет собой определяемую стандартами и программой обучения, логически связанную выборку конкретных знаний по определенной теме, предназначенную для передачи объектам обучения в ходе одного или нескольких учебных занятий. В зависимости от количества предусмотренных занятий для изложения конкретной темы каждый ТБЗ может состоять из одной или нескольких частей соответственно.

Преобразование исходных знаний в оптимальную мультимедийную виртуальную реальность - мультимедийные знания, осуществляют в следующем порядке.

1.1. Проводят структурный анализ тематического блока знаний, в результате которого:

- разрабатывают план и сюжетную линию изложения знаний ТБЗ;

- определяют конкретные объекты, процессы, явления, события и прочие элементы знаний (далее - элементы знаний), характеризующие суть знаний и подлежащие мультимедийному моделированию;

- для каждого элемента знаний определяют способы, средства, инструменты и технологии мультимедийного моделирования.

1.2. На основе знаний в соответствующих областях науки и техники каждый элемент тематического блока знаний моделируют в реальном или условном масштабах времени и пространства с использованием соответствующих способов моделирования (математическое, физическое, информационное, логическое, цифровое, компьютерное, структурное, эволюционное, имитационное, психологическое, статистическое и другие), а также инструментов, средств и технологий мультимедиа. В результате моделирования создают несколько субъективных вариантов виртуальных моделей каждого конкретного элемента знаний в виде совокупности логически взаимосвязанной двух- и трехмерной статической и динамической графики, анимации, видео и звука.

1.3. Каждый вариант виртуальной мультимедийной модели (ВММ) конкретного элемента знаний анализируют на соответствие психологическим законам и критериям восприятия, т.е. анализируют оптимальность воздействия модели на рецепторы сенсорных органов человека для формирования адекватных сенсорных процессов, перцепции и образов действительности при оптимальных (нормальных обычных) волевых усилиях, работе воображения и мышлении объекта обучения. При этом оценивают объективные показатели качества и количества первичных признаков (стимулов, факторов), позволяющих принятие однозначного решения об объектах моделей, наличие непрерывного притока и устойчивость информации, подтверждающей правильный или корректирующей неправильно складывающийся образ действительности, эффективность использования и нагрузку на рецепторы органов ощущений человека. По результатам анализа и оценки выбирают несколько моделей, наиболее отвечающих требованиям оптимальности.

1.4. Выбранные варианты мультимедийных моделей знаний анализируют и оценивают на соответствие законам памяти и закономерностям запоминания для долговременного запоминания (максимального усвоения) знаний, т.е. обеспечения моделью объективных условий попадания максимального количества информации об объекте (элементе знаний) в долговременную память человека. Предпочтение отдают мультимедийной модели знаний, обладающей наибольшим количеством объективных признаков долговременного запоминания, например варианту модели, воздействующему на более широкий спектр анализаторов памяти (зрительных, слуховых, двигательных, эмоциональных и др.), вызывающему более сильные и яркие впечатления, эмоции, обладающему лучшей логикой изложения, требующему минимальных волевых усилий объекта обучения для долговременного запоминания и других.

1.5. На основе выбранной виртуальной мультимедийной модели путем ее коррекции, комбинации с лучшими элементами других вариантов моделей создают оптимальную виртуальную модель фактического объекта, явления, процесса, события и прочего элемента знаний, соответствующую психологическим законам и критериям оптимальной познавательной деятельности.

2. Разрабатывают сюжетную линию и оптимальный сценарий учебного мультимедийного фильма (УМФ), включающий управление мотивацией в получении знаний и вниманием объектов обучения.

2.1. На основе учебных программ, структурного анализа и плана изложения знаний ТБЗ путем логической стыковки оптимальных виртуальных мультимедийных моделей знаний разрабатывают сюжетную линию и сценарий учебного мультимедийного фильма. В ходе разработки сценарий анализируют на соответствие динамическим особенностям познавательной деятельности человека - законам занятости внимания. При этом оценивают устойчивость, сосредоточенность, переключаемость, распределение и объем информации с целью обнаружения в сценарии элементов (участков) с недостаточностью новизны информации на единицу времени, отсутствия или недостатка информации, пробуждающей эмоции (статичной, слабо ассоциативной, сложной, насыщенной большим количеством данных и т.п.) и других симптомов снижения внимания. В любом случае удержать внимание человека (объекта обучения) сверх определенного времени невозможно, поэтому в зависимости от требуемой цели - необходимости повышения внимания и сосредоточенности или, наоборот, расслабления и рассредоточения, осуществляют корректировку сценария, используют психологические приемы и средства (далее - минитренинги) управления вниманием человека. Содержание, количество и продолжительность психологических приемов определяются по результатам анализа занятости внимания.

2.2. Далее сценарий учебного мультимедийного фильма анализируют на наличие мотивации в получении знаний, т.е. информации, свидетельствующей о мере полезности конкретных знаний для объекта обучения. При слабой мотивации или ее отсутствии в сценарий учебного мультимедийного фильма вносят необходимые коррективы (объяснение роли, важности, возможностей, перспектив и т.п.), способствующие повышению мотивации объектов обучения в получении знаний.

3. На основе разработанного сценария УМФ, оптимальных виртуальных мультимедийных моделей знаний, элементов управления вниманием и мотивацией (минитренингов) с использованием технических и программных средств, инструментов и технологий мультимедиа создают базовые мультимедийные клипы, состоящие из трека видеоизображения, двух треков аудио и трека субтитров. Первый аудиотрек является базовым и содержит все звуки, кроме речевого сопровождения клипов. Второй аудиотрек содержит только речевое сопровождение клипов на базовом языке изложения знаний, например русском. Базовые мультимедийные клипы в цифровом виде записывают на физический носитель. В клипах используют Международную систему единиц и мер.

4. Мультимедийные знания, выраженные в виде мультимедийных клипов, наделяют новым важным качеством - многоязычностью (мультиязычностью). Для этого речевую и текстовую составляющие базовых мультимедийных клипов переводят на требуемые языки обучения и изготовляют соответствующее количество синхронных цифровых треков речевого сопровождения и субтитров. В заявляемом способе обучения используют по одному каналу (треку) звука и субтитров на каждый язык обучения, с возможностью их выбора, включения или выключения на устройстве воспроизведения. Максимальное количество треков (каналов) звукового сопровождения и субтитров учебного мультимедийного фильма определяется действующими стандартами записи (воспроизведения) звука и субтитров, стандартами и технологиями средств цифровых телекоммуникаций.

5. На основе базовых мультимедийных клипов, синхронных цифровых треков речевого сопровождения и субтитров с использованием технических и программных средств мультимедиа, аудио- и видеомонтажа изготовляют универсальный учебный мультимедийный фильм. УМФ состоит из трека видеоизображения, требуемого количества аудиотреков и аналогичного количества треков субтитров на соответствующих языках изложения знаний, системы навигации, библиографических данных, гиперссылок и других элементов мультимедиа. При этом каждый аудиотрек УМФ создают путем микширования базового аудиотрека и одного из треков речевого сопровождения на определенном языке изложения знаний. Учебный мультимедийный фильм записывают в цифровом мультиязычном виде на единый физический носитель с возможностью его трансляции по каналам цифрового телевидения, размещения в сети Интернет, записи и воспроизведения автономными устройствами, а также с возможностью выбора, включения или выключения требуемого трека аудио и субтитров на устройстве воспроизведения.

6. Важными отличительными элементами предложенного способа обучения являются доставка мультимедийных знаний объектам обучения и взаимообмен учебной информацией. Информационная нагрузка в системе обучения специфична и составляет около 85-90% в направлении «субъект-объект» и 10-15% в направлении «объект-субъект». По технико-экономическим параметрам ни один из видов телекоммуникаций, в т.ч. Интернет, в чистом виде не удовлетворяют требованиям полноценного взаимообмена мультимедийными знаниями в полном объеме и с требуемым качеством. В заявляемом способе обучения обмен учебной информацией (знаниями) между субъектом и объектами обучения осуществляют комбинацией средств телекоммуникаций. Подачу знаний объектам обучения, в т.ч. трансляцию учебных мультимедийных фильмов, осуществляют централизованно по каналам цифрового телевидения, а обмен другой учебной информацией, в том числе информационно-справочной, проведение интерактивных занятий и адаптивный контроль знаний, - по сети Интернет. Комбинированное использование цифрового телевидения и Интернета обеспечивает все технические возможности предложенного способа обучения и позволяет создать универсальную систему дистанционного телекоммуникационного обучения, основанную на заявляемом способе обучения, обеспечивающую одновременное мультиязычное обучение объектов, находящихся в разных населенных пунктах, странах или частях планеты.

7. Заявляемым способом обучения осуществляют трансляцию учебных мультимедийных мультиязычных фильмов, проводят видеолекции, видеоконференции, презентации, Интернет-форумы, семинары, консультации, интеллектуальные игры, компьютерное моделирование, практикумы, репортажи с производств и другие, в т.ч. интерактивные формы занятий.

8. Заявляемый способ обучения включает оперативный автоматизированный мониторинг качества учебных мультимедийных материалов и их восприятия, который осуществляют путем проведения опросов, анкетирования и формализованных тестов непосредственно после подачи учебного материала.

9. Заявляемый способ мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения включает гибкий и адаптивный контроль знаний и эффективности обучения, которые осуществляют в автоматизированном режиме путем проведения формализованных тестов, решением контрольных заданий, упражнений и сдачей экзаменов.

На основе заявляемого способа обучения (раздел ΙΙΙ, п.п.1-9) создают систему мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения, содержащую:

- мультимедийный мультиязычный телекоммуникационный способ обучения;

- международный и региональные научно-образовательные центры телекоммуникационного (дистанционного) образования - центры управления учебным процессом с функциями организации, управления и контроля учебного процесса;

- научно-технические центры разработки учебных мультимедийных материалов и средств;

- технические центры и сеть учебного телевидения и Интернет с функциями обеспечения обмена информацией между субъектом и объектами обучения (согласно пунктам 6-9 раздела ΙΙΙ);

- абонентские терминалы объектов обучения в составе: тюнера спутникового и/или кабельного цифрового телевидения, устройства видеозаписи, телевизора и персонального компьютера со средствами доступа в сеть Интернет.

Сущность системы мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения во многом понятна из описания мультимедийного мультиязычного способа обучения. Структура элементов системы определяется их функциями и назначением. Принцип функционирования системы мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения заключаются в следующем.

1. Образовательная сеть мультимедийного мультиязычного обучения подразделяется на секторы по языково-географическому принципу.

2. Организацию, управление и контроль учебного процесса в системе осуществляет международный научно-образовательный центр дистанционного (телекоммуникационного) образования напрямую и через региональные (национальные) центры управления учебным процессом.

3. В системе принимаются (устанавливаются) единые международные стандарты образования, критерии контроля и оценки знаний.

4. В системе обучения используют единые мультимедийные мультиязычные учебные материалы и мультимедийный мультиязычный телекоммуникационный способ обучения.

5. Разработку мультимедийных мультиязычных учебных материалов осуществляют научно-технические центры с привлечением лучших образовательных институтов и специалистов.

6. Для функционирования системы создается транспортная телекоммуникационная сеть в составе сети учебного цифрового телевидения (на основе систем спутникового и кабельного телевидения) и сети Интернет.

7. Подачу знаний объектам обучения (в т.ч. трансляцию учебных мультимедийных фильмов) осуществляют централизованно по каналам цифрового телевидения, а обмен другой учебной информацией, в том числе проведение интерактивных занятий и контроль знаний, - по сети Интернет.

8. Проведение стажировок и учебной практики осуществляют классическим способом на реальных предприятиях и в организациях.

9. Система мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения универсальна, ее используют в сфере общеобразовательного, профессионально-технического, высшего и послевузовского образования.

Система обучения позволяет осуществлять одновременную трансляцию сотен УМФ одновременно, т.е. дистанционно, проводить аналогичное количество занятий с практически неограниченным количеством объектов обучения, находящихся в разных регионах, странах и частях планеты.

Технические результаты, которые могут быть получены при осуществлении заявляемого способа и системы обучения, заключаются, прежде всего, в реализации задач, на решение которых направлено изобретение. Заявляемое изобретение позволяет получить следующие технические результаты:

1. Решить главную задачу изобретения - создать на основе заявляемого способа обучения универсальную систему мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения.

2. Значительно повысить качество учебных материалов, создавать новые универсальные мультимедийные мультиязычные учебные материалы, которые:

- оптимально отражают суть знаний, обладают лучшей информативностью и многосторонним представлением знаний;

- обладают мультиязычностью с возможностью выбора требуемого языка объектом обучения;

- оптимально воздействуют на рецепторы сенсорных органов ощущений объектов обучения, управляют вниманием и мотивацией в получении знаний;

- формируют у объектов обучения оптимальные сенсорные процессы (ощущения), адекватные перцепцию (восприятие) и правильные образы действительности;

- обладают оперативностью и удобством доставки, записи, хранения (на CD, DVD, VC, картах памяти и т.п.) и простотой воспроизведения, в т.ч. переносными мультимедийными плеерами.

3. Осуществлять одновременное обучение - оперативную централизованную подачу (доставку) учебных мультимедийных материалов и обмен иной учебной информацией в режимах реального и отсроченного времени, на нескольких языках изложения, с выбором нужного языка объектом обучения.

4. Способ и система обучения обеспечивают возможность изучения учебных мультимедийных материалов непосредственно во время подачи знаний, а также в оригинальном виде в другое время и в любом удобном месте за счет возможности автоматической записи УММ на физические носители, долговременного хранения и многократного воспроизведения автономными стационарными и переносными устройствами.

5. Заявляемые способ и система обучения обеспечивают более широкую аудиторию обучаемых, комфортные условия получения знаний и свободу местонахождения объектов обучения в процессе получения знаний - в учебных заведениях, непосредственно в местах проживания (дома), а также в любых пунктах земного шара, оборудованных соответствующими средствами телекоммуникаций.

6. Способ и система обучения обеспечивают автоматизированный мониторинг качества учебных мультимедийных материалов и их восприятия, гибкий и адаптивный автоматизированный контроль знаний и эффективности обучения.

7. Заявляемые способ и система обучения позволяют снизить трудовые, материальные и временные затраты, а также повысить оперативность разработки (создания), коррекции и тиражирования учебных мультимедийных материалов.

8. Значительно расширен арсенал творческих возможностей и технических средств создания учебных материалов. Для создания учебных мультимедийных материалов доступны практически любые классические и современные инновационные средства, инструменты и технологии мультимедиа.

9. Заявляемые способ и система обучения обеспечивают более высокую доступность образования для всех социальных слоев общества с точки зрения географии (местонахождения), бытовых условий, материальных и временных затрат на обучение.

10. Возможность получения знаний по другим (непрофильным) предметам и курсам, обучения нескольким профессиям одновременно.

11. Повысить эффективность изучения иностранных языков за счет возможности изучения оригинальных учебных мультимедийных мультиязычных материалов на родном и иностранных языках.

12. Способ и система обучения минимизируют риск отрицательного воздействия на процесс обучения низкого уровня квалификации и негативного психофизического состояния субъектов обучения (преподавателей), улучшают психофизическое состояние обучаемых и повышают мотивацию в процессе получения знаний.

13. Заявляемые способ и система обучения позволяют сократить количество классических учебных заведений и расходы на образование.

14. Заявляемые способ и система мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения обладают гибкостью и высокой степенью адаптации к изменениям образовательного процесса.

15. Способ и система обучения универсальны, могут использоваться в сфере общеобразовательного, профессионально-технического, высшего и послевузовского образования, для проведения конференций, курсов повышения квалификации и т.п.

16. Значительно повысить качество обучения и уровень образования за счет всех возможностей заявляемого способа и системы обучения.

17. Способ и система обучения являются инновационными и способствуют разработке и внедрению в образование новых мультимедийных средств и технологий обучения.

18. Заявляемые способ и система обучения являются инструментом экономической, культурной и политической интеграции народов.

IV. Осуществления изобретения.

Технические возможности реализации заявляемого способа и системы мультимедийного телекоммуникационного обучения подробно изложены в описании сути изобретения. Оптимальные виртуальные мультимедийные модели знаний разрабатывают с использованием соответствующих классических и современных средств и методов моделирования: математического, натурного (физического), информационного, логического, цифрового, компьютерного, структурного, эволюционного, имитационного, психологического, статистического и других, фото- и видеосъемки, аудиозаписи, программных и технических средств создания, редактирования и монтажа двух- и трехмерной статической и динамической графики, анимации, видео, звука.

Создание учебных мультимедийных материалов (знаний) представляет собой не только технический, но и творческий процесс. Разработку УММ должна осуществлять творческая группа квалифицированных специалистов, обладающих высоким уровнем знаний, умений и навыков в соответствующих областях науки и техники, в т.ч. педагогики, психологии, режиссуры, информационных технологий, аудио-, видео- и компьютерной техники, телекоммуникаций и других. В любом случае создание оптимальных мультимедийных моделей знаний осуществляют на основе анализа и оценки соответствия моделей психологическим законам познавательной деятельности человека по критериям оптимального воздействия моделей на рецепторы сенсорных органов объектов обучения, формирования адекватных оптимальных ощущений, перцепции, образов действительности и объективных качественных и количественных стимулов долговременного запоминания знаний при оптимальных (нормальных обычных) волевых усилиях, работе воображения и мышлении объекта обучения.

Технические возможности создания мультиязычной формы учебных мультимедийных материалов и организации мультиязычного обучения подтверждаются возможностью размещения в звуковых каналах стандартных форматов 2.0, 4.0, 5.1 или 7.1 соответствующего количества (2,4,6 или 8) монофонического звука на разных языках. Возможность создания и передачи мультиязычных аудио- и видеоматериалов (в т.ч. субтитров) подтверждается также современными стандартами и технологиями цифрового телевидения, например DVB(TDM)/TDMA или DVB-RCS, позволяющими организовывать множество комбинаций звуковых треков и треков субтитров. Прием цифровых телевизионных каналов с возможностью выбора нужного аудиотрека (языка сопровождения) и трека субтитров обеспечивают также большинство современных тюнеров спутникового и кабельного телевидения.

Для организации обучения по одной специальности в течение пяти лет в ВУЗе потребуется ресурс около 1-1,1 цифровых телеканалов (ЦТК) а, например, для 40 специальностей - около 45 ЦТК, для обучения в общеобразовательной системе (например, с 4-го по 11-й классы) потребуется всего 8 ЦТК. Необходимый ресурс ЦТК уже сегодня могут предоставить в аренду частные телекомпании.

Технические возможности сети Интернет, целого спектра различных программ обмена информацией в ней, интерактивного общения и обучения (типа «виртуальный класс»), электронной почты и других коммуникативных программ общеизвестны.

Создание элементов и самой системы мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения не вызывает каких-либо технических затруднений. В качестве главного научно-образовательного центра телекоммуникационного образования целесообразно создать (первый в мире) международный мультиязычный телекоммуникационный университет (ММТУ).

Приведенные сведения подтверждают возможность практической реализации заявляемого способа и системы мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения.

Изобретение относится к области образования. Знания, подлежащие передаче объектам обучения, предварительно преобразуют на основе психологических законов и критериев познавательной деятельности с использованием средств, инструментов и технологий мультимедиа в оптимальную виртуальную мультимедийную реальность. Изготовляют базовые мультимедийные клипы, состоящие из трека видеоизображения, двух треков аудио. Первый - базовый трек аудио включает все звуки, кроме речи. Второй трек включает речь на основном языке изложения. Трек субтитров записывают в цифровом виде на физический носитель. Речевую и текстовую составляющие базовых мультимедийных клипов переводят на требуемые языки обучения и изготовляют соответствующее количество синхронных цифровых треков речевого сопровождения и субтитров. Каждый из аудиотреков получают путем микширования базового аудиотрека и одного из речевых треков на заданном языке и аналогичного количества треков субтитров с возможностью их выбора. Трансляцию учебных мультимедийных фильмов осуществляют централизованно по каналам цифрового телевидения, а обмен другой учебной информацией, в том числе информационно-справочной, проведение интерактивных занятий и адаптивный контроль знаний, - по сети Интернет. 2 н.п. ф-лы.

1. Способ мультимедийного мультиязычного телекоммуникационного обучения, включающий процесс обмена знаниями - информацией между субъектом и объектами обучения, при этом знания, подлежащие передаче объектам обучения, выраженные в любой форме и виде, предварительно преобразуют на основе психологических законов и критериев познавательной деятельности с использованием средств, инструментов и технологий мультимедиа в оптимальную виртуальную мультимедийную реальность - мультимедийные знания, оптимально моделирующую фактические объекты, явления, процессы, события и знания в реальном или условном масштабах времени и пространства в виде совокупности логически взаимосвязанной двух- и трехмерной статической и динамической графики, анимации, видео и звука в комбинации, оптимально воздействующей на рецепторы сенсорных органов объектов обучения, формирующей адекватные ощущения, перцепцию, правильные образы действительности и объективные качественные и количественные стимулы долговременного запоминания знаний при оптимальных волевых усилиях, работе воображения и мышлении объекта обучения, разрабатывают сюжетную линию и оптимальный сценарий учебного мультимедийного фильма, включающий управление мотивацией в получении знаний и вниманием объектов обучения, на основе которого с использованием технических и программных средств и технологий мультимедиа изготовляют базовые мультимедийные клипы, состоящие из трека видеоизображения, двух треков аудио: первый - базовый, включающий все звуки, кроме речи, второй - речь на основном языке изложения, и трека субтитров, которые в цифровом виде записывают на физический носитель, затем мультимедийные знания преобразуют в мультиязычную форму, для чего речевую и текстовую составляющие базовых мультимедийных клипов переводят на требуемые языки обучения, и изготовляют соответствующее количество синхронных цифровых треков речевого сопровождения и субтитров, и с использованием технических и программных средств мультимедиа, аудио и видеомонтажа изготовляют универсальный учебный мультимедийный фильм, состоящий из трека видеоизображения, требуемого количества аудиотреков, каждый из которых получают путем микширования базового аудиотрека и одного из речевых треков на определенном языке и аналогичного количества треков субтитров с возможностью их выбора, включения или выключения на устройстве воспроизведения, системы навигации и гиперссылок, который в цифровом мультиязычном виде записывают на единый физический носитель с возможностью трансляции по каналам цифрового телевидения, размещения в сети Интернет и воспроизведения автономными устройствами, осуществляют обмен знаниями между субъектом и объектами обучения комбинацией средств телекоммуникаций - подачу знаний объектам обучения, в том числе трансляцию учебных мультимедийных фильмов осуществляют централизованно по каналам цифрового телевидения, а обмен другой учебной информацией, в том числе информационно-справочной, проведение интерактивных занятий и адаптивный контроль знаний - по сети Интернет.

2. Система мультимедийного многоязычного телекоммуникационного обучения, основанная на способе обучения по п.1, включающая международный и региональные или национальные научно-образовательные центры мультимедийного телекоммуникационного образования с функциями организации, управления и контроля учебного процесса, научно-технические центры разработки учебных мультимедийных, мультиязычных материалов и средств, технические центры и сеть учебного телевидения и Интернет с функциями обеспечения обмена информацией между субъектом и объектами обучения, абонентские терминалы объектов обучения в составе цифрового спутникового и/или кабельного тюнера, телевизора, устройства видеозаписи и компьютера со средствами доступа в сеть Интернет.