Адаптивное устройство обучения Советский патент 1977 года по МПК G09B7/02 

(54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ОБУЧЕНИЯ и измерения временных параметров, и блок изменения параметров обучаемого. Ш чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит блок 1 предъявления информации, место 2 обучаемого, блок 3 отбора обучаемых, 4 фиксации изменения параметров обучаемого, блок S (И1редале1шя стрессового состояния, блок б психологического воздействия Н4 обучаемого, блок 7 определения стратегии воздействия, блок 8 (Mipeделения стратегии обучения, блок 9 обучения быстрому восприятию информациирблок 10 вьошления истории обученности, блок 11 Bbi6qpa алгоритма обучения, блок 12 диагностики ответов, блок U определеюш последовательности изучения, блснс 14 ншсоплешм параметров обучения блок 15 измерения вреАюнных параметров, блок 16 анализа учебных характертсстик, блок 17 анализа психофизиолоппеских характеристик, блок 18 фиксашш изменешш п аметров обучаемого, блок 19 изменения процессаЯтбучения и блок коррекции 20. Блок 3 отбора обучаемых предназначен для выявления индизидувлыЕых способностей обучаемых и уровня подготовки в заданной области знаний. Блок iO выявления истории обученности предназначен для определения уровня подготовки и ориентировки обучаемого в определенной области знаний. Блок 9 для обучения быстрому восприятию ииформашш предназначен для обучения быстрсшу чтению учебной программы по специально разработанной методике и контроле усвоения указаной методики. Блок 1 предъявления информации представляет собой пульт обучаемого и служит для предъявления аудиовизуальной учебной информации. Блок 8 определения стратегии обучения на основе данньк, получаемых из блока 10 выявлении истории обученности, блока 9 обучения быстрому восприятию информации и блока 17 анализа психофизиологических характеристик обучаемогб сшределяет направление и уровмо изложения материала обучаемому, а именно, | обучакнций и программу. Блок 17 анализа психофизиологических характеристик обучаемого предназначен для оценки состояния обучаемого с помощью контактных замеров параметров психофизиологического состояния обучаемогб.. Блок 7 определения стратегии воздействия на обучаемого предназначен для выбора способа стимулирующего воздействия на обучаемого, для его адаптации в обучении.. Блок 6 психофизиологического воздействия на обучаемого служит для стимуляции обучаемого t случае, когда некоторые его психофизиологические параметры отклонились от заданных. При этом блок 6 с помощью контактных и неконтактных стимуляторов обеспечивает стимулирующее воздействие на обучаемого. Блок 4 предназначен для адаптации обучаемого как в период предварительной подготовки, так и в период обучения по программе. Адаптация обучаемого может производаться по различным методикам. Блок 18 определяет отклонение учебных показателей н психофизиологического состояния обучаемого от заданных пределов, установленных в зтом блоке, и формирует; сигналы для блока определения стратегии психофидаологического воздействия на обучаемого с целью адаптации и для коррекции процесса обучения. Блок 5 определения стрессового состояния предназначен для отключения системы обучення в случае приближения обучаемого к порогу стрессового состояния. Блок 12 диагностики ответов предназначен для переработки информации, поступающей от обучдамого в процессе обучения. Он выявляет ошибки, допущенные обучаемым в процессе прохождения им заданной последовательности учебных кадров. Блок 16 анализа учебных характеристик обучения производит анализ ocHOBHbtx параметров процесса изложения учебного материала таких, как количество злементарных понятий в информативном кадре, связанность кадров между собой, степень их сложности и другие. Блок 14 осуществляет фори ярование параметров процесса обучения, усредненных для больщих Трупа обучаемых использование . которых позволяет модифицировать стратегию воздействия на обучаемых. Бл(Ж 15 измерения временных параметров процесса обучения предаазначен для временной адаптации и вырабатьшает управляющие сигналы через промежутки времени, необходамые в данной си туащю. Блок 13 определения последовательности изучения програко ы предназначен для определения (япимальной последовательности иззчения порций учебного материала, от которой ожидается наибольший зффект. Поскольку учебный материал имеет несколько различных способов изложения, то на каждом щаге имеется возможность выбора того нли иного предложения. Особенностью данного блока является то, что определяется не порция, для которой ожидается наибольший эффект, а последовательность порций, так как порция, для которой ожидается наибольший зффект, может не лежать на оптимальной последовательности изложения. Блок 20 осуществляет корректировку управлякнцих воздействий, вырабатьшаемых блоком 11 выбора алгоритма обучения, блоком 8 определения стратегии обучения, блоком 13 определения последовательности изучения, блоком 7 определения стратегии воздействия на обучаемого, и блоком 19 изменения процесса обучения.

Устройство работает следующим образом. Существуют два этапа обучения: первый этап - это предварительное обучение и отбор контингента обучаемых по их индивидуальным способностям и психофизиологическим параметрам; второй этап - собственно обучение. Перед началом предварительного обучения и отбора обучаемых блок 17 анализа психофизиологических характеристик обучаемого с помощью специальных программ оценки состояния по результатам и неконтактных замеров параметров психофизиологического состояния обучаемых или с помощью тестовой проверки определяет основные данные об исходном состоянии о&учаемого. Затем посредством блока 10 определяется уровень подготовки и ориентировки в определенной области знаний и при помощи тестов или фрагментов программ определяется реакция обучаемого, его внимание и память.

После выявления истории обученности обучаемый проходит курс обучения быстрому чтению учебной информации при помощи блока 9.

В процессе выявления истории обученности и обучения быстрому чтению учебной информации обучаемый подвергается адаптации при помощи блока 4.

После предварительной подготовки производится отбор обучаемых, выбор для определения групп соответствующей стратегии обучения в блоке 8 и выбор обучающего алгоритма в блоке 11.

На втором этапе производится собственно обучение по уже известной стратегии и определенному обучающему алгоритму.

В процессе обучения при помощи контактных и неконтактных датчиков производится анализ психофизиологического состояния обу юемого: определяется длительность его реакции, латентный период реакции, электроэнцефалограмма, электромиограмма, кадриограмма, анализ которых производится в блоке 17.

В результате анализа в блоке 7 определяется состояние обучаемого и стратегия воздействия на обучаемого, т.е. выбирается способ стимулирующего воздействия.

В процессе обучения в определенные промежутки времени блок 18 оценивает параметры обучаемого, и, если обучаемый выщел из состояния адаптации и снизил коэффициент усвоения, блок 4 производит воздействие на обучаемого и корректирует процесс обучения.

В случае обнаружения блоком 5 стрессового состояния обучаемого устройство обучения отключается.

OTBefbi обучаемых накапливаются в блоках 10 и 14, после чего они поступают в блок 16 анализа учебных характеристик обучаемого. По результатам анализа ответов обучаемых накапливается статистика и определяется оценка качества усвоения программы и последовательности изучения программы

из всех предусмотренных обучающим алгоритмом. Определяется та последовательность, от которой ожидается наибольпшй эффект как по качеству усвоения материала, так и по времени его изучения.

Данные из блока 3 отбора обучаемых, блока 13 определе1шя последовательности изучения программы, блока 14 накопления параметров обучения поступают в блок 20, где производится коррекция процесса обучения и определяются временные параметры процесса изучения программы в блоке 15, далее в блоке 11 выбирается определенный обучающий алгоритм, по которому из блока 1 поступает учебная информация к обучаемому.

Введение новых блоков позволило повысить эффективность обучения с помощью этого устройства в 1,5-2 раза по сравнению с. известными устройствами.

Формула изобретения

Адаптивное устройство обучения, содержащее блок предъявления информации, соединенньш с блоком определения стрессового состояния и блоком выбора алгоритма обучения, блок анализа учебных характеристик, подключенный к блоку диагностики ответов, к блоку определения последовательности изучения и к блоку накопления параметров обучгния, соединенному через блок коррекции с блоком изменения процесса обучения, о т дичающее сятем, что, с целью повышения эффективности обучения, оносодержит блок отбо; ра обучаемых, соединенный с блоками выбора алгоритма обзчения и коррекции, блок измерения временных параметров, подключенный к блоку коррекции, блок изменения процесса обучения, входы которого соединены с блоками измерения временных параметров, определения последовательности изучения и коррекции, а выход - подключен к блоку выбора алгоритма обучения, блок определения стратегии воздействия, соединенный с блoкdм психологического воздействия на обучаемого, блок анализа психофизиологических характеристик, подключенный к блокам определения стратегии воздействия и определения: стрессового состояния, и блок фиксации изменений параметров обучаемого, входы которого подключены к блокам анализа психофизиологических и учеб№1х характеристик, а выходы - к блокам фиксации изменений параметров обучаемого, определения стратегии воздействия и измерения временных параметров, и к блоку изменения процесса обу1е1шя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3748754 кл. 35-48 от 31.07.73г.

2.Патент США № 3735503 кл. 35-9А от 29.05.73 г. (прототип).