Сенсорно-координационный тренажер Российский патент 2024 года по МПК G16H20/30 A63B71/00 A63B23/00 

Группа изобретений относится к гигиене и эргономике образовательного и рабочего процессов, в частности, к офтальмоэргономике, а более конкретно - к сенсорно-координационному тренажеру, который может быть использован как вспомогательное техническое средство обучения в системе сенсорной дидактики и для проведения зрительных тренажей, способствующих повышению двигательной активности глаз и тела при осуществлении пользователем разного рода учебной или рабочей деятельности и повышения таким образом эффективности образовательного процесса и работоспособности пользователя.

В качестве прототипа выбран зрительно-вестибулярный тренажер, содержащий пульт управления тренажером и подключенные к пульту управления тренажером по меньшей мере четыре лампы накаливания, установленные в верхних углах помещения, при этом на лампы установлены плафоны с нарисованными на плафонах зрительно-сигнальными элементами в виде образно-сюжетных изображений или нанесенным цветным покрытием, а плафоны с транслируемыми рисунками установлены в направлении местонахождения пользователя на таком расстоянии от него, чтобы при последовательной активации ламп посредством кнопок на пульте управления тренажером, транслируемые с плафонов зрительно-сигнальные элементы находились в поле зрения пользователя. [SU 921561, дата публикации: 23.04.1982 г.]

Недостатком прототипа являются недостаточно широкие функциональные возможности зрительно-вестибулярного тренажера и как следствие недостаточно высокая эффективность его использования, из-за отсутствия гибкости его применения для осуществления разного рода тренировок и возможной быстрой потери интереса пользователей, в частности детей, к зрительно-сигнальным элементам, которые должны постоянно привлекать их внимание и поддерживать интерес к тренажеру, вследствие чего для активного использования тренажера необходимо наносить на плафоны новые образно-сюжетные изображения или прибегать к иным техническим доработкам плафонов или пульта управления тренажером, что так или иначе не позволяет реализовать весь его возможный скрытый потенциал при проведении тренировок с пользователями, в особенности - с детьми, для которых свойственна постоянная тяга к новому, динамичному и современному.

Ввиду этого необходима конструктивная доработка существующего зрительно-вестибулярного тренажера для удобства внедрения осуществляемых с его помощью тренировок в воспитательный, образовательный или рабочий процесс с учетом современных существующих на рынке технологий.

Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в необходимости расширения функциональных возможностей существующего зрительно-вестибулярного тренажера и повышения за счет этого эффективности осуществляемых с его помощью тренировок.

Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в создании сенсорно-координационного тренажера, имеющего возможность передачи зрительно-сигнальных элементов на устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов в соответствии с выполняемой устройством управления тренажером программой сенсорно-координационной тренировки и обеспечении таким образом гибкости и простоты использования сенсорно-координационного тренажера при осуществлении разного рода сенсорно-координационных тренировок с пользователями.

Сущность первого изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Сенсорно-координационный тренажер содержит:

- устройство управления тренажером;

- подключенные к устройству управления тренажером по меньшей мере два устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов, при этом:

устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов установлены в верхних противоположных частях помещения в направлении местонахождения пользователя на таком расстоянии от него, чтобы транслируемые зрительно-сигнальные элементы находились в поле его зрения. В отличие от прототипа: устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов выполнены в виде дисплеев;

- устройство управления тренажером представлено в виде электронного вычислительного устройства, содержащего графический интерфейс для выбора программы сенсорно-координационной тренировки, и выполненного с возможностью передачи зрительно-сигнальных элементов на дисплеи в соответствии с выполняемой электронным вычислительном устройством программой сенсорно-координационной тренировки.

Сущность второго изобретения из группы изобретений заключается в следующем. Способ осуществления пользователем тренировки с использованием сенсорно-координационного тренажера включает этапы, при выполнении которых:

- посредством устройства управления тренажером направляют сигналы на по меньшей мере два устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов, установленные в верхних противоположных частях помещения;

- пользователем осуществляется зрительный контакт с транслируемым каждым устройством зрительно-сигнальным элементом в течение времени осуществления тренировки.

В отличие от прототипа:

- в качестве устройств для трансляции зрительно-сигнальных элементов используют дисплеи;

- в качестве устройства управления тренажером используют электронное вычислительное устройство, посредством которого:

- используя графический интерфейс электронного вычислительного устройства выбирают программу сенсорно-координационной тренировки; - передают зрительно-сигнальные элементы на дисплеи в соответствии с выбранной программой сенсорно-координационной тренировки;

- транслируют зрительно-сигнальные элементы пользователю посредством дисплеев.

Устройство управления тренажером представлено в виде электронного вычислительного устройства, которое в свою очередь может быть представлено в виде персонального компьютера или ноутбука или смартфона, что обеспечивает возможность передачи зрительно-сигнальных элементов на устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов в соответствии с выполняемой устройством управления тренажером программой сенсорно-координационной тренировки и обеспечивает таким образом гибкость и простоту использования сенсорно-координационного тренажера при осуществлении разного рода тренировок с пользователями.

Для расширения функциональных возможностей сенсорно-координационного тренажера устройство управления тренажером может быть представлено планшетным компьютером, оснащенным наладонным держателем для руки оператора, позволяющим фиксировать или вращать планшетный компьютер. Это обеспечивает возможность задействования оператором дисплея планшетного компьютера для трансляции зрительно-сигнальных элементов в процессе динамических тренировок и непосредственного взаимодействия оператора с пользователями и повышения таким образом эффективности осуществляемых с помощью тренажера тренировок. При этом для указания конкретного места на экране планшетного компьютера могут использовать пластиковую указку с мягким наконечником.

Также, для дополнительного повышения эффективности осуществляемых тренировок тренажер может содержать дополнительное устройство для трансляции зрительно-сигнальных элементов, подключенное к электронному вычислительному устройству и представленное телевизором или интерактивной доской установленными в помещении на линии горизонта в центральной части стены между дисплеями, или проектором, установленным таким образом, чтобы проецируемое им изображение было расположено в вышеупомянутом месте.

Программа сенсорно-координационной тренировки представляет собой алгоритм, который может храниться во внутренней памяти электронного вычислительного устройства или на внешнем устройстве хранения данных или на удаленном сервере образовательного портала, доступ к которому предоставлен данному электронному вычислительному устройству. Данный алгоритм определяет вид зрительно-сигнальных элементов, а также их порядок трансляции на соответствующие дисплеи в зависимости от разновидности осуществляемой тренировки. Для каждой из программ в зависимости от их назначения и используемых особенностей устанавливаются определенные допустимые рамки применения, которые можно настроить через интерфейс соответствующего приложения. Регулируемыми показателями могут быть: продолжительность отображения, продолжительность пауз, общая длительность и скорость программ, а также подпрограмм. Присутствует также обобщенная настройка в виде сложности программы: легкая, средняя и трудная.

Программу сенсорно-координационной тренировки выбирают посредством графического интерфейса, который может быть отображен посредством устройств вывода графической информации электронного вычислительного устройства или посредством дисплеев или иным образом. Программа может функционировать как в автоматическом режиме, позволяя полностью исключить необходимость вовлечения оператора в управление тренажером, так и подразумевать непосредственное участие оператора при необходимости, к примеру для выбора вида зрительно-сигнальных элементов или скорости или порядка их транслирования на соответствующие дисплеи или для любых иных действий, направленных на управление тренажером. Кроме того, для повышения эффективности осуществляемых посредством тренажера тренировок программа сенсорно-координационной тренировки может включать в себя звуковое (аудиальное) сопровождение транслируемых посредством дисплеев зрительно-сигнальных элементов.

Программа сенсорно-координационной тренировки может быть составлена методистом или преподавателем или любым другим лицом, имеющим соответствующие для этого знания или практический опыт при должном соответствовии общим санитарно-гигиеническим нормам без вреда здоровью пользователей. Удаленный сервер образовательного портала может содержать хранилище с уже готовыми программами сенсорно-координационной тренировки, а также программами для обучения чтению, счету, математике, русскому языку и пр. или может обеспечивать возможность создания оператором тренажера программы сенсорно-координационной тренировки, например, путем присваивания готовых зрительно-сигнальных элементов соответствующему дисплею.

В качестве зрительно-сигнальных элементов, передаваемых устройством управления тренажером на дисплеи в соответствии с программой сенсорно-координационной тренировки, могут быть представлены привлекающие внимание пользователя яркие цветовые, цифровые, буквенные или образно-сюжетные статичные или анимированные изображения или видеосюжеты. В качестве изображений или видеосюжетов могут быть представлены, например, эмоциональные сцены-иллюстрации из народных сказок, сюжеты-пейзажи из природы или из жизни животных, сюжеты-иллюстрации на известные поэмы, сказания; сюжеты из космической тематики, дорожные знаки и пр. Предпочтительным вариантом является использование элементов, составляющих развивающийся в логической последовательности единый сюжетно-образный комплекс. Каждый сюжетный комплекс рекомендуется менять не реже одного раза в две недели, что особенно сказывается на эффективности проведения с пользователем зрительно-вестибулярных тренажей. Средние размеры зрительно-сигнальных элементов должны соответствовать текущему уровню развития зрения пользователя и могут варьироваться в пределах от 0,5 до одного стандартного листа (А-4) или больше, в зависимости от удаления дисплея от пользователя. Размер демонстрируемых элементов и расстояние до экранов должно соответствовать текущему уровню развития органа зрения у пользователей. Непременным требованием к зрительно-сигнальным элементам является то, чтобы детали были четко различимы с наиболее удаленной точки помещения.

Дисплеи обеспечивают возможность трансляции зрительно-сигнальных элементов, передаваемых электронным вычислительным устройством. При проведении тренировок используют по меньшей мере два дисплея, Также могут использовать от двух до шести дисплеев. Предпочтительно для повышения эффективности осуществляемых тренировок могут использовать дисплеи с высоким коэффициентом контрастности, выполненные, к примеру с применением технологии OLED. При этом для повышения эффективности осуществляемых тренировок электронно-вычислительное устройство может быть выполнено с возможностью сдвига цветовой температуры дисплеев при трансляции зрительно-сигнальных элементов в теплую сторону и может составлять от 2700 до 3500 К.

Следует отметить, что неиспользуемые во время проведения упражнений дисплеи рекомендуется переводить посредством электронного вычислительного устройства в режим ожидания с нейтральным изображением (в цвет стен помещения или иным) или прикрывать шторками.

Дисплеи могут иметь любую форму, например квадратную или прямоугольную. При этом для повышения эффективности осуществляемых тренировок дисплеи могут быть выполнены круглыми или иметь многоугольные рамки с закругленными углами, что обеспечивает возможность их соответствия особенностям функционирования органа зрения человека, который постоянно находится в режиме поиска с автоматическим резкими переходами (саккадами) и углы для него противоестественны.

Дисплеи установлены в верхних противоположных частях помещения, под чем подразумевается их попарное размещение на противоположных стенах или по одному на каждой стене или по углам помещения при одинаковом удалении друг от друга. Такой принцип установки упрощает зрительное взаимодействие пользователя с транслируемыми посредством дисплеев зрительно-сигнальными элементами. Высоту установки дисплеев выбирают таким образом, чтобы пользователь при зрительном контакте с транслируемыми на дисплеях зрительно-сигнальными элементами был вынужден поднять голову. Ввиду этого высота может составлять от 3 до 7 м, либо дисплеи могут быть установлены под потолком помещения стандартной высоты. Расстояние, на котором дисплеи могут быть установлены от пользователя, должно обеспечивать возможность нахождения транслируемых посредством дисплеев зрительно-сигнальных элементов в поле его зрения, т.е. обеспечивать возможность зрительного взаимодействия и понимания транслируемых посредством дисплеев зрительно-сигнальных элементов. Дисплеи могут быть установлены под таким углом по отношению к пользователю, чтобы при установлении пользователем зрительного контакта с транслируемым каждым устройством зрительно-сигнальным элементом, угол между оптической осью его глаза и поверхностью дисплея в вертикальной плоскости помещения составлял от 85 до 100°, предпочтительно 90°.

Дисплеи могут быть установлены посредством кронштейнов или стоек, либо они могут быть присоединены непосредственно к поверхности стены, либо они могут быть вмонтированы в стены помещения. Дисплеи могут быть подключены к устройству управления посредством беспроводных или проводных устройств передачи данных.

Упражнения, выполняемые с помощью тренажера, базируются на зрительно-поисковых стимулах, в процессе которых пользователи совершают сочетанные движения головой, глазами и туловищем.

В качестве упражнений, выполняемых с помощью зрительно-координационного тренажера, могут быть представлены коллективные или индивидуальные зрительно-вестибулярные тренажи (физминутки), выполняемые стоя в перерывах непосредственно в течении учебных занятий или рабочей деятельности. Дисплеи в таком случае активируются электронным вычислительным устройством с определенным сюжетами, динамически переводя с определенной частотой внимание пользователей с одного дисплея на другой. Задача пользователей «поймать» взглядом активный дисплей или дисплей, содержащий правильный ответ на вопрос оператора.

Также посредством тренажера могут быть осуществлены программы обучения и дидактики учащихся в режиме активного поиска, с содержанием согласно учебному плану и задачам образовательной организации. Под дидактикой подразумевается проведение предметного обучения в режиме моторной и сенсорной свободы в детских садах и школах. В таком случае посредством электронного вычислительного устройства управляются все дисплеи одновременно и используется звуковое (аудиальное) сопровождение, что обеспечивает профилактику синдрома низко склоненной головы, тренировку органа зрения и обучения с использованием динамических, движущихся и анимированных образов.

Упражнения могут выполнять сидя или в позе свободного стояния, а количество выполняемых упражнений может зависеть от характера деятельности пользователя. При зрительно или умственно-напряженной деятельности, и особенно при занятиях пользователем за компьютером, их целесообразно выполнять не реже двух-трех раз за 45 минут с продолжительностью 1,5-2 минуты каждое. При выполнении дидактических занятий посредством тренажера их длительность может составлять 25-30% времени от общей продолжительности каждого занятия.

Группа изобретений может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что при осуществлении тренировки с использованием сенсорно-координационного тренажера используют электронное вычислительное устройство, посредством которого выбирают программу сенсорно-координационной тренировки, после чего передают зрительно-сигнальные элементы от электронного вычислительного устройства на по меньшей мере два дисплея для трансляции зрительно-сигнальных элементов, установленные в верхних противоположных частях помещения в соответствии с выбранной программой сенсорно-координационной тренировки, транслируют зрительно-сигнальные элементы пользователю посредством дисплеев, а пользователем осуществляется зрительный контакт с транслируемым каждым дисплеем зрительно-сигнальным элементом в течение времени осуществления тренировки.

Предложенный сенсорно-координационный тренажер за счет использования электронного вычислительного устройства, посредством которого зрительно-сигнальные элементы передают на дисплеи в соответствии с выбранной программой тренировки, имеет практически безграничные функциональные возможности с точки зрения возможной гибкости его использования для:

- проведения зрительно - вестибулярных тренажей в соответствии с различными алгоритмами;

- организации сенсорной дидактики в режиме активного поиска для проведения предметного обучения в режиме моторной и сенсорной свободы для детских садов и школ;

организации сенсорной дидактики в режиме дистантного зрения путем проведения занятий на расстоянии дальней точки ясного видения (тренировки аккомодационного аппарата органа зрения) с использованием зрительно-сигнальных элементов мелкого размера при обучении азбуке или счету с целью развития органа зрения в старших или дошкольных группах и начальной школе;

- организации обучения в режиме зрительных горизонтов, когда осуществляется подвижная демонстрация учителем/воспитателем наглядных дидактических материалов на расстоянии.

- организации физически активного режима обучения (тренировки, развития органов чувств) через удаленную динамическую демонстрацию наглядных материалов в верхних частях помещения;

- организации психологических или физиологических тестов, в том числе скорости зрительно-моторной реакции, памяти, остроты зрения и т.д.;

- организации коллективных развивающих игр; Предложенный тренажер при этом обеспечивает возможность проведения всех описанных мероприятий, как с задействованием оператора для лучшего вовлечения пользователей (например детей) в процесс, так и полностью в автоматическом режиме. Кроме того, предложенный тренажер имеет возможность динамического изменения как программы тренировки, так и транслируемых пользователям зрительно-сигнальных элементов, позволяя тем самым длительно поддерживать интерес пользователей и привлекать их внимание к процессу. Кроме того, при использовании предложенного тренажера, появляется возможность органичного внедрения тренировки в воспитательный, образовательный или рабочий процесс за счет возможности простого подбора или адаптации транслируемых пользователям зрительно-сигнальных элементов, в соответствии с тематикой процесса, который является целью внедрения тренировки.

Применение предложенного тренажера позволяет оптимизировать двигательную активность пользователей при осуществлении ими той или иной деятельности, требующей длительной напряженной умственной работы и привить пользователям привычку к соблюдению режима динамических поз для оптимизации функционального состояния организма и длительного сохранения работоспособности через проведение физкультминуток и оздоровительных пауз, при этом важнейшая особенность всех реализуемых посредством тренажера упражнений заключается в том, что они проводятся в режиме движения наглядного учебного или привлекающего пользователя материала, постоянного поиска, и выполнения заданий, активизирующих пользователя.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в создании сенсорно-координационного тренажера, имеющего возможность передачи зрительно-сигнальных элементов на устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов в соответствии с выполняемой устройством управления тренажером программой сенсорно-координационной тренировки и таким образом обеспечивается гибкость и простота использования сенсорно-координационного тренажера при осуществлении разного рода сенсорно-координационных тренировок с пользователями, тем самым расширяются функциональные возможности существующего зрительно-вестибулярного тренажера и повышается эффективность осуществляемых с его помощью тренировок.

Группа изобретений обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники не известны существенные признаки группы изобретений ввиду чего группа изобретений соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретения из группы изобретений связаны между собой и образуют единый изобретательский замысел, что свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «единство изобретения».

Группа изобретений поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 - Сенсорно-координационный тренажер, содержащий в качестве устройства управления планшетный компьютер, снабженный наладонным держателем для руки оператора, а в качестве устройств для трансляции зрительно-сигнальных элементов 4 круглых дисплея.

Фиг. 2 - Сенсорно-координационный тренажер, содержащий в качестве устройства управления планшетный компьютер, снабженный наладонным держателем для руки оператора, а в качестве устройств для трансляции зрительно-сигнальных элементов 4 прямоугольных дисплея, а также дополнительное устройство для трансляции зрительно-сигнальных элементов, представленное интерактивной доской, установленным на стене в центральной ее части.

Фиг. 3 - Сенсорно-координационный тренажер, содержащий в качестве устройства управления планшетный компьютер, снабженный наладонным держателем для руки оператора, а в качестве устройств для трансляции зрительно-сигнальных элементов - 4 дисплея, имеющих рамки со скругленными углами, а также дополнительное устройство для трансляции зрительно-сигнальных элементов, представленное телевизором, установленным на стене в центральной ее части.

Фиг. 4 - Схема установки дисплеев сенсорно-координационного тренажера под углом а между оптической осью глаза пользователя и поверхностью дисплея в вертикальной плоскости помещения составляющим от 85 до 100°, предпочтительно 90°.

Фиг. 5 - Планшетный компьютер, используемый в составе сенсорно-координатного тренажера, оснащенный наладонным держателем для руки оператора, обеспечивающим возможность поворота планшетного компьютера на 360°.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути группы изобретений ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая группа изобретений ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Сенсорно-координационный тренажер содержит устройство 10 управления тренажером, которое может быть представлено в виде планшетного или персонального компьютера или смартфона, и подключенные к нему по беспроводной связи устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов, представленные в виде четырех высококонтрастных OLED-дисплеев 12, 14, 16 и 18 с установленной цветовой температурой в диапазоне от 2700 до 3500 К, установленных в верхних частях стен вблизи углов помещения на таком расстоянии от пользователя, чтобы транслируемые зрительно-сигнальные элементы находились в поле его зрения, при этом дисплеи установлены таким образом, чтобы, угол а между оптической осью глаза пользователя и поверхностью дисплея в вертикальной плоскости помещения составлял от 85 до 100°, предпочтительно 90°.

Дисплеи 12, 14, 16 и 18 при этом могут быть выполнены круглыми (Фиг. 1), либо они могут быть выполнены прямоугольными (Фиг. 2), либо они могут быть снабжены прямоугольными рамками с закругленными углами и вмонтированы в стены помещения (Фиг. 3).

Устройство 10 управления тренажером выполнено с возможностью передачи зрительно-сигнальных элементов на дисплеи 12, 14, 16 и 18 в соответствии с программой сенсорно-координационной тренировки, установленной непосредственно в устройстве 10 управления тренажером, или на удаленном сервере, к которому подключено устройство 10 управления тренажером.

В одном из вариантов исполнения зрительно-вестибулярный тренажер также дополнительно содержит подключенное к устройству управления дополнительное устройство 20 для трансляции зрительно-сигнальных элементов, представленное интерактивной доской (Фиг. 2) или телевизором (Фиг. 3), установленными на стене помещения в центральной ее части.

Сенсорно-координационный тренажер работает следующим образом.

Для проведения разминок и упражнений на мышечно-телесную и зрительную координацию или на развитие внимания и быстроты реакции, посредством графического интерфейса устройства 10 управления тренажером выбирают соответствующую программу сенсорно-координационной тренировки, сочетающую в себе движения глазами, головой и туловищем.

Самыми эффективными упражнениями для поддержания активности пользователей, например, при проведении урока в школе или в течение рабочего дня, например в офисе, являются те, которые активизируют базовое телесно-координационорное чувство на фоне зрительно-поискового мотивационного «водительства».

Упражнения с помощью тренажера выполняют сидя или в позе свободного стояния, а каждое упражнение базируется на зрительно-поисковых стимулах, в процессе которых пользователи совершают сочетанные движения головой, глазами и туловищем.

Количество упражнений зависит от характера деятельности. При зрительно-напряженной (умственно-напряженной) деятельности, и особенно при занятиях за компьютером, их целесообразно выполнять не реже двух-трех раз за 45 минут с продолжительностью 1,5-2 минуты.

Ниже представлены примеры проведения тренировок с использованием предложенного сенсорно-координационного тренажера, в том числе зрительно-вестибулярные тренажи (физминутки), а также программы обучения и дидактики учащихся в режиме активного поиска, с содержанием согласно учебному плану и задачам образовательной организации.

В качестве первого примера представлено упражнение, которое проводят с учащимися младших классов школ путем передачи зрительно-сигнальных элементов в виде букв на дисплеи 12, 14, 16и 18в соответствии с выполняемой планшетным компьютером программой сенсорно-координационной тренировки. На схеме зрительно-двигательной траектории, представленной на экране планшетного компьютера и дополнительном устройстве 20 для трансляции тренировочного материала в виде телевизора, изображены буквы АБВГ. Под команды учителя «А», «Б», «В», «Г» учащиеся начинают фиксировать взгляд по очереди на соответствующем данной букве дисплее 12 или 14 или 16 или 18 соответственно. При этом учащиеся совершают синхронно-сочетанные движения глазами, головой и туловищем. Режим (порядок) счета через 30 секунд меняется на противоположный. По принципу последовательности учащиеся пробегают глазами в сопровождении движения головы и туловища по схеме и обратно. Продолжительность фиксации одного изображения в самом начале таких упражнений составляет в среднем 0,5 секунды. Постепенно время фиксации сокращается. Необходимо стремиться к тому, что чтобы через 2-3 недели учащиеся могли за одну секунду сделать полный оборот, при этом не просто механически «пробежать» глазами, но и успеть увидеть все буквы на дисплеях 12, 14, 16 и 18. Программа сенсорно-координационной тренировки может содержать и иные схемы зрительно-двигательных траекторий, например характеризующихся последовательностями цифр или цветов радуги.

В качестве второго примера представлено упражнение, которое проводят с воспитанниками младшей группы детского сада путем передачи зрительно-сигнальных элементов от смартфона воспитателя с установленным на нем приложением, на дисплеи 12 или 14 или 16 или 18 до получения эффекта «бегущего огонька», для достижения которого каждый дисплей 12 или 14 или 16 или 18 поочередно вспыхивает выбранным цветом, например, красным, желтым или зеленым, а дети при выполнении этого упражнения следят глазами за поочередно активируемыми дисплеями 12 или 14 или 16 или 18 и тем самым вступают в моторно-поисковую игру, сопровождающуюся интенсивными движениями корпусом, головой и глазами. Направление последовательного высвечивания дисплеев 12 или 14 или 16 или 18 при этом может меняться автоматически (сначала по часовой стрелке, затем против часовой со средней скоростью движения 1 полный цикл в 5 секунд). Скорость и цвет бегущего огонька при этом может регулироваться через соответствующее приложение вручную или автоматически.

В качестве третьего примера представлено упражнение, которое проводят с учениками первого класса путем передачи посредством персонального компьютера учителя, подключенного к образовательному порталу, на дисплеи 12 или 14 или 16 или 18 зрительно-сигнальных элементов в виде картинок, составляющих развивающийся в логической последовательности единый сюжетно-образный комплекс «Космическая экспедиция». Он состоит из четырех картинок, где первая картинка представляет «Старт ракеты», вторая картинка представляет «Полет ракеты в космическом пространстве», третья картинка представляет «Посадку на неизвестную планету», а четвертая - «Освоение космонавтами неизвестной планеты». Следует отметить, что в таком случае детали в картинках должны четко просматриваться, а высота и ширина каждой картинки должны составлять от 10 до 20 см. Учитель, посредством устройств ввода персонального компьютера, или программное приложение образовательного портала в автоматическом режиме, поочередно в соответствии с сюжетом передают зрительно-сигнальные элементы в виде картинок на дисплеи 12 или 14 или 16 или 18, а воспитанники ищут картинки, тем самым переключают зрение с ближнего на дальнее расстояние и наоборот, выполняя при этом движения головой, глазами, туловищем. При этом учитель может транслировать картинки на дисплеи 12 или 14 или 16 или 18 в случайном порядке для того, чтобы ученики смогли сами восстановить начальный сюжетно-образный комплекс от начала и до конца. Рекомендуется менять сюжетный комплекс не реже одного раза в две недели путем выбора в меню образовательного портала соответствующей вкладки.

В качестве четвертого примера представлено упражнение, которое проводят с учащимися младших классов путем передачи на дисплеи 12, 14, 16, 18 и дополнительное устройство 20 для трансляции тренировочного материала, в виде телевизора или интерактивной доски, зрительно-сигнального элемента в виде бабочки. Бабочка перемещается по часовой стрелке по дисплеям 12, 14, 16 и 18, затем перемещается на экран планшетного компьютера учителя. Дети следят за ней стоя или сидя. При этом они могут поворачивать голову (упражнение для снятия усталости шейного отдела позвоночника), следить только глазами (гимнастика для глаз) или поворачивать туловище и указывать на бабочку пальцем (упражнение для снятия напряжения с мышц туловища и позвоночника), либо пытаясь поймать бабочку рукой. Затем бабочка останавливается на экране телевизора или интерактивной доске и «помогает» детям угадать животных, транслируемых на экране телевизора или интерактивной доске, или цвета, транслируемые в это время на дисплеях 12, 14, 16, 18. С помощью цвета активизируется деятельность мозга, возбуждаются нейронные связи, которые принимают участие в интеллектуальных процессах, а также повышается внимание и улучшается память. Особое внимание необходимо уделять чередованию ближнего и дальнего зрения. Такой режим позволят поддерживать чувство пространства, а также расширить зрительно- поисковую активность в учебном процессе.

Важнейшая особенность всех реализуемых посредством тренажера упражнений состоит в том, что они проводятся в режиме движения наглядного учебного или привлекающего пользователя материала, постоянного поиска и выполнения заданий, активизирующих пользователя. Представленные упражнения, реализуемые посредством предложенного тренажера, активизируют мышечный тонус, развивают чувства общей и зрительной координации зрительно-моторной реакции, в частности скорости ориентации в пространстве, в т.ч. реакции на экстремальные ситуации.

Кроме того, предложенный тренажер позволяет осуществить профилактику школьных форм патологий, близорукости, нарушений осанки, дидактоневрозов и синдрома низко склоненной головы, а также позволяет не только сохранить, но и развить показатели здоровья, в особенности органа зрения, улучшить показатели иммунной системы, повысить скорость реакции и сократить заболеваемость детей более чем в 3 раза. Занятия в данном режиме при более высокой плотности двигательной активности сопровождаются повышением биоэлектрической активности мозга (ЭЭГ), улучшением кровотока и обмена веществ. Следовательно, обучение с использованием предлагаемого тренажера является эффективным средством профилактики нарушений обмена веществ, школьных зобов, диабета и ожирения. Режим применения комплекса предусматривает моторную свободу и активное задействование подвижности непосредственно на занятиях, а значит дает эффективную утилизацию энергии для гиперактивных детей.

Активное задействование в процессе обучения разных органов чувств детей приводит к более эффективному и правильному (образному) запоминанию, основанному на чувственно-эмоциональном отклике. Применение комплекса улучшает показатели внимания и памяти, развивает творческое мышление, обостряет восприятия времени и пространства.

Периодическое внесение в процесс привычной деятельности сенсорного разнообразия, переключение ближнего зрения на дальнее, способствовали не только предупреждению утомляемости пользователей, но и поддержанию естественного хода развития структурных и функциональных характеристик зрительной системы. Таким образом, предложенный тренажер и способ его использования обеспечивают эмоционально-мотивационные факторы, повышающие не только физическую, но и психическую активность пользователей при осуществлении ими привычной деятельности и вносит сенсорное разнообразие в традиционную сенсорно-обедненную жизнь.

Оценка эффективности применения предложенного тренажера может быть осуществлена с использованием доврачебных методов экспресс-контроля, предложенных профессором, д.м.н. и разработчиком здоровьесберегающей педагогики В.Ф. Базарным и его учениками. В частности, это проверка остроты зрения выше 1,0 с помощью таблиц Новикова, проверка состояния позвоночника методом оптической топографии, а также методы оценки школьной зрелости для детей подготовительных групп ДОУ и детей, поступающих в первые классы.

Критериями эффективности применения предлагаемого способа развития психофизиологических показателей здоровья ребенка являются как динамика показателей всех функциональных систем организма в целом, так и, в частности: динамика остроты зрения, скорость и точность переработки зрительной информации, скорость зрительно-моторной реакции, вестибулярная устойчивость, точность оценки времени и пространства, плотность физической активности на уроках (занятиях), зрительная рабочая дистанция и продолжительность склонения (поднятия) головы на уроках, динамика нагрузочных проб разного характера и пр. А также, в силу своего влияния на характер усвоения материала и непосредственно учебный процесс: уровень развития образного восприятия, творческого мышления и полнота усвоения пройденного материала. Анализ эффективности проводится до начала занятий и в конце учебного года и два раза в год в дошкольных организациях.

Таким образом обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в создании сенсорно-координационного тренажера, имеющего возможность передачи зрительно-сигнальных элементов на устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов в соответствии с выполняемой устройством управления тренажером программой сенсорно-координационной тренировки и таким образом обеспечивается гибкость и простота использования сенсорно-координационного тренажера при осуществлении разного рода сенсорно-координационных тренировок с пользователями, тем самым расширяются функциональные возможности существующего зрительно-вестибулярного тренажера и повышается эффективность осуществляемых с его помощью тренировок.

Группа изобретений относится к сенсорно-координационному тренажеру, который может быть использован для обучения в системе сенсорной дидактики и для проведения зрительных тренажей. Сущность группы изобретений заключается в сенсорно-координационном тренажере, у которого устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов выполнены в виде дисплеев, а устройство управления тренажером представлено в виде электронного вычислительного устройства, передающего элементы на дисплеи в соответствии с выполняемой программой сенсорно-координационной тренировки. Группа изобретений обеспечивает создание сенсорно-координационного тренажера, имеющего возможность передачи зрительно-сигнальных элементов на устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов в соответствии с выполняемой устройством управления тренажером программой тренировки и обеспечения гибкости и простоты использования тренажера при осуществлении тренировок с пользователями. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Сенсорно-координационный тренажер, содержащий:

- устройство управления тренажером;

- подключенные к устройству управления тренажером по меньшей мере два устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов, при этом:

- устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов установлены в верхних противоположных частях помещения в направлении местонахождения пользователя на таком расстоянии от него, чтобы транслируемые зрительно-сигнальные элементы находились в поле его зрения, отличающийся тем, что:

- устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов выполнены в виде дисплеев, установленных под таким углом по отношению к пользователю, чтобы при установлении пользователем зрительного контакта с транслируемым каждым устройством зрительно-сигнальным элементом угол между оптической осью его глаза и поверхностью дисплея в вертикальной плоскости помещения составлял от 85 до 100°;

- устройство управления тренажером представлено в виде электронного вычислительного устройства, содержащего графический интерфейс для выбора программы сенсорно-координационной тренировки, и выполненного с возможностью передачи зрительно-сигнальных элементов на дисплеи в соответствии с выполняемой электронным вычислительном устройством программой сенсорно-координационной тренировки.

2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что электронное вычислительное устройство представлено планшетным компьютером, оснащенным наладонным держателем для руки оператора.

3. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что содержит дополнительное устройство для трансляции зрительно-сигнальных элементов, подключенное к электронному вычислительному устройству и представленное телевизором или интерактивной доской, установленными в помещении на линии горизонта в центральной части стены между дисплеями.

4. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что в качестве зрительно-сигнальных элементов представлены привлекающие внимание пользователя цветовые, цифровые, буквенные или образно-сюжетные изображения.

5. Тренажер по п. 4, отличающийся тем, что зрительно-сигнальные элементы составляют развивающийся в логической последовательности единый сюжетно-образный комплекс.

6. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что программа сенсорно-координационной тренировки включает в себя звуковое сопровождение транслируемых посредством дисплеев зрительно-сигнальных элементов.

7. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что дисплеи выполнены с применением технологии OLED.

8. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что электронно-вычислительное устройство выполнено с возможностью сдвига цветовой температуры дисплеев при трансляции зрительно-сигнальных элементов в теплую сторону до величины от 2700 до 3500 К.

9. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что дисплеи установлены под таким углом по отношению к пользователю, чтобы при установлении пользователем зрительного контакта с транслируемым каждым устройством зрительно-сигнальным элементом, угол между оптической осью его глаза и поверхностью дисплея в вертикальной плоскости помещения составлял 90°.

10. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что дисплеи выполнены круглыми или имеют многоугольные рамки с закругленными углами.

11. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что дисплеи попарно размещены на противоположных стенах или по одному на каждой стене или по углам помещения при одинаковом удалении друг от друга.

12. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что электронное вычислительное устройство выполнено с возможностью подключения к удаленному серверу образовательного портала, содержащему хранилище с уже готовыми программами сенсорно-координационной тренировки или обеспечивающему возможность создания программы сенсорно-координационной тренировки на основе готовых зрительно-сигнальных элементов.

13. Способ осуществления пользователем тренировки с использованием сенсорно-координационного тренажера, включающий этапы, при выполнении которых:

- посредством устройства управления тренажером направляют сигналы на по меньшей мере два устройства для трансляции зрительно-сигнальных элементов, установленные в верхних противоположных частях помещения;

- пользователем осуществляется зрительный контакт с транслируемым каждым устройством зрительно-сигнальным элементом в течение времени осуществления тренировки,

отличающийся тем, что:

- в качестве устройств для трансляции зрительно-сигнальных элементов используют дисплеи, установленные под таким углом по отношению к пользователю, чтобы при установлении пользователем зрительного контакта с транслируемым каждым устройством зрительно-сигнальным элементом угол между оптической осью его глаза и поверхностью дисплея в вертикальной плоскости помещения составлял от 85 до 100°;

- в качестве устройства управления тренажером используют электронное вычислительное устройство, посредством которого:

- используя графический интерфейс электронного вычислительного устройства, выбирают программу сенсорно-координационной тренировки;

- передают зрительно-сигнальные элементы на дисплеи в соответствии с выбранной программой сенсорно-координационной тренировки;

- транслируют зрительно-сигнальные элементы пользователю посредством дисплеев.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в качестве электронного вычислительного устройства используют планшетный компьютер, оснащенный наладонным держателем для руки оператора.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что при осуществлении тренировки используют дополнительное устройство для трансляции зрительно-сигнальных элементов, подключенное к электронному вычислительному устройству и представленное телевизором или интерактивной доской, установленными в помещении на линии горизонта в центральной части стены между дисплеями.

16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в качестве зрительно-сигнальных элементов используют привлекающие внимание пользователя цветовые, цифровые, буквенные или образно-сюжетные изображения.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что из зрительно-сигнальных элементов составляют развивающийся в логической последовательности единый сюжетно-образный комплекс.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что сюжетно-образный комплекс меняют не реже одного раза в две недели.

19. Способ по п. 13, отличающийся тем, что транслирование зрительно-сигнальных элементов осуществляют при звуковом сопровождении.

20. Способ по п. 13, отличающийся тем, что используют дисплеи, выполненные с применением технологии OLED.

21. Способ по п. 13, отличающийся тем, что посредством электронно-вычислительного устройства цветовую температуру дисплеев при трансляции зрительно-сигнальных элементов сдвигают в теплую сторону до величины от 2700 до 3500 К.

22. Способ по п. 13, отличающийся тем, что дисплеи устанавливают под таким углом по отношению к пользователю, чтобы при установлении пользователем зрительного контакта с транслируемым каждым устройством зрительно-сигнальным элементом угол между оптической осью его глаза и поверхностью дисплея в вертикальной плоскости помещения составлял 90°.

23. Способ по п. 13, отличающийся тем, что неиспользуемые во время проведения упражнений дисплеи переводят посредством электронного вычислительного устройства в режим ожидания с нейтральным изображением или прикрывают шторками.

24. Способ по п. 13, отличающийся тем, что используемые дисплеи выполнены круглыми или имеют многоугольные рамки с закругленными углами.

25. Способ по п. 13, отличающийся тем, что используют дисплеи, которые попарно размещены на противоположных стенах, или по одному на каждой стене, или по углам помещения при одинаковом удалении друг от друга.

26. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в процессе выполнения тренировки пользователь совершает сочетанные движения головой, глазами и туловищем сидя или в позе свободного стояния.

27. Способ по п. 13, отличающийся тем, что упражнения выполняют не реже двух-трех раз за 45 мин с продолжительностью 1,5-2 мин каждое.