способ обучения и усвоения учебного материала и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ обучения и усвоения учебного материала, включающий координацию обучающим индивидуальных и коллективных действий группы обучаемых с учебным материалом, передачу информации учебного материала и обмен сообщениями между членами группы обучаемых и обучающим с использованием локальной сети средств коммуникации носителей информации на рабочих местах обучаемых и обучающего, отображение информации средствами отображения информации в режиме персонального и группового восприятия действиями обучаемых и обучающего с учебным материалом на носителях информации и контроль отображаемого обучаемыми и действий обучаемых с учебным материалом на носителях информации в режиме сравнения и тестирования, отличающийся тем, что учебный материал передают обучаемым блоками данных, фиксированными на группе носителей информации, имеющих, по меньшей мере, трехвидовое членение по признаку познания, соответственно индивидуального, группового и эталонного, при этом блок данных индивидуального вида представляют на носителе информации в виде локального мультимедийного запоминающего устройства, блок данных группового вида представляют на носителях информации в виде сетевых мультимедийных запоминающих устройств с возможностью дополнения избыточными данными из общедоступных средств информации и данными обмена информацией между членами группы обучаемых и обучающим, а блок данных эталонного вида представляют на автономном носителе информации с фиксированным отображением данных учебного курса в визуальной форме.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на рабочих местах обучаемых устанавливают индивидуальную скорость отображения информации группового вида.

3. Способ по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что обучаемые дополнительно отображают действия с учебным материалом в вербальной форме на дополнительном автономном носителе информации.

4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что данные отображения действий обучаемых с учебным материалом сортируют по признаку наличия фактов, суждений и умозаключений с одновременным определением оценочных количественных показателей.

5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что блок данных группового вида представляют расчлененным по признаку иерархии доступа к изменению данных.

6. Устройство обучения и усвоения учебного материала, содержащее средства отображения информации в режиме группового восприятия, рабочие места обучаемых с сетевыми компьютерами обучаемых, имеющими файловую систему с функциями фиксации и отображения информации и поисково-методической базы данных учебного материала с локальных и сетевых носителей информации в режиме индивидуального восприятия, рабочее место обучающего с сервером и сетевым компьютером обучающего, имеющими файловую систему с функциями мониторинга и контроля информации на сетевых компьютерах обучаемых, интерактивного управления ими и средствами отображения информации в режиме индивидуального и группового восприятия, и средства коммуникации рабочих мест обучаемых и обучающего и средств отображения информации, объединяющие их в локальную сеть, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными средствами аудио-отображения и информации, выполненными в виде многоканальной акустической системы с элементами группового и индивидуального восприятия и с мультисистемной аппаратурой ввода и управления аудиовизуальным отображением, связанной средствами коммуникации с сервером, при этом локальная сеть выполнена с возможностью подключения к общедоступным аудио- и видеотрансляционным сетям и к глобальной сети, а файловая система рабочего места обучающего выполнена с функцией мультимедийного управления средствами отображения информации и с функцией тестирования данных фиксации и отображения информации действиями на рабочих местах обучаемых в интерактивном режиме.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оно снабжено дубликатом поисково-методической базы данных с фиксированным отображением информации, выполненным в вербальной форме на автономном носителе информации, при этом каждый автономный носитель информации связан с файловой системой сетевого компьютера обучаемого с возможностью автономного отображения информации.

8. Устройство по одному из пп. 6 и 7, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным автономным носителем информации с фиксированным отображением бланковой формы с реквизитами, и/или графическими изображениями поисково-методической базы данных, и/или с пиктограммами, и/или ярлыками интерфейса средств отображения данных учебного материала в мультимедийной форме, при этом каждый дополнительный автономный носитель информации связан с файловой системой сетевого компьютера обучаемого с возможностью автономных фиксации и отображения информации.

9. Устройство по одному из пп. 6-8, отличающееся тем, что оно снабжено рабочим местом ассистента обучающего, выполненным в виде мультимедийного компьютера с планшетным сканером и лазерным принтером, при этом мультимедийный компьютер подключен к локальной сети и имеет файловую систему с функциями базы данных учебного материала и служебных программ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области образования, к средствам для обучения.

Известны способы обучения и усвоения учебного материала, основанные на передаче сообщений и обмене информацией учебного материала между обучающим и группой обучаемых, и устройства для обучения и усвоения учебного материала, содержащие рабочие места обучающего и обучаемых с оснащением для аудиовизуального отображения информации и средства коммуникации рабочих мест обучаемых и обучающих (SU 249105, G 09 В 19/00, 1968г.).

Недостатком известных способов и устройств являются ограниченные возможности по изменению количества и содержания данных учебного материала.

Более совершенным и наиболее близким аналогом заявляемому изобретению является способ обучения и усвоения учебного материала, включающий координацию обучающим индивидуальных и коллективных действий группы обучаемых с учебным материалом, передачу информации учебного материала и обмен сообщениями между членами группы обучаемых и обучающим с использованием локальной сети средств коммуникации носителей информации на рабочих местах обучаемых и обучающего, отображение информации средствами отображения информации в режиме персонального и группового восприятия действиями обучаемых и обучающего с учебным материалом на носителях информации и контроль отображаемого обучаемыми и действий обучаемых с учебным материалом на носителях информации в режиме сравнения и тестирования и устройство для обучения и усвоения учебного материала, содержащее средства отображения информации в режиме группового восприятия, рабочие места обучаемых с сетевыми компьютерами обучаемых, имеющими файловую систему с функциями фиксации и отображения информации и поисково-методической базы данных учебного материала с локальных и сетевых носителей информации в режиме индивидуального восприятия, рабочее место обучающего с сервером и сетевым компьютером обучающего, имеющими файловую систему с функциями мониторинга и контроля информации на сетевых компьютерах обучаемых, интерактивного управления ими и средствами отображения информации в режиме индивидуального и группового восприятия, и средства коммуникации рабочих мест обучаемых и обучающего и средств отображения информации, объединяющие их в локальную сеть (ЕР 0279558, G 09 В 5/14, 1988).

Однако указанные способ и устройство не обеспечивают в полной мере индивидуализацию обучения, эффективную рецепцию и действенный контроль усвоения учебного материала.

Техническим результатом, на достижение которого направлен заявляемый способ, является

- целостное, многостороннее, с управляемой глубиной, содержательное представление учебного (изучаемого) материала (темы, проблемы) в его информационной и логической связи со всеми смежными дисциплинами (темами, проблемами);

- обеспечение исследовательского характера обучения;

- обеспечение полной индивидуализации процесса восприятия и усвоения учебного материала при сохранении возможностей диалога и межличностного обучения;

- обеспечение применения различных режимов учебного процесса по способу рецепции отображения и фиксации данных учебного материала (индивидуальный, групповой, смешанный);

- обеспечение адекватного текущего и итогового контроля и самоконтроля степени усвоения учебного материала и возможность коррекции (управления) образовательной стратегии.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое устройство, является обеспечение заявляемого способа.

Указанный технический результат достигается способом обучения и усвоения учебного материала на основе координации обучающим индивидуальных и коллективных действий группы обучаемых с учебным материалом, передачу информации учебного материала и обмен сообщениями между членами группы обучаемых и обучающим с использованием локальной сети средств коммуникации носителей информации на рабочих местах обучаемых и обучающего, отображение информации средствами отображения информации в режиме персонального и группового восприятия действиями обучаемых и обучающего с учебным материалом на носителях информации и контроль отображаемого обучаемыми и действий обучаемых с учебным материалом на носителях информации в режиме сравнения и тестирования за счет того, что учебный материал передают обучаемым блоками данных учебного курса, фиксированными на группе носителей информации, имеющих, по меньшей мере, трехвидовое членение по признаку познания, соответственно индивидуального, группового и эталонного, при этом блок данных индивидуального вида представляют на носителе информации в виде локального мультимедийного запоминающего устройства, блок данных группового вида представляют на носителях информации в виде сетевых мультимедийных запоминающих устройств с возможностью дополнения избыточными данными из общедоступных средств информации и данными обмена информацией между членами группы обучаемых и обучающим, а блок данных эталонного вида представляют на автономном носителе информации с фиксированным отображением данных учебного курса в визуальной форме.

А также за счет того, что на рабочих местах обучаемых устанавливают индивидуальную скорость отображения информации группового вида.

А также за счет того, что обучаемые дополнительно отображают действия с учебным материалом в вербальной форме на дополнительном автономном носителе информации.

А также за счет того, что данные отображения действий обучаемых с учебным материалом сортируют по признаку наличия фактов, суждений и умозаключений с одновременным определением оценочных количественных показателей.

А также за счет того, что блок данных группового вида представляют расчлененным по признаку иерархии доступа к изменению данных.

Реализация заявляемого способа обучения и усвоения учебного материала обеспечивается устройством для обучения и усвоения учебного материала, содержащим средства отображения информации в режиме группового восприятия, рабочие места обучаемых с сетевыми компьютерами обучаемых, имеющими файловую систему с функциями фиксации и отображения информации и поисково-методической базы данных учебного материала с локальных и сетевых носителей информации в режиме индивидуального восприятия, рабочее место обучающего с сервером и сетевым компьютером обучающего, имеющими файловую систему с функциями мониторинга и контроля информации на сетевых компьютерах обучаемых, интерактивного управления ими и средствами отображения информации в режиме индивидуального и группового восприятия, и средства коммуникации рабочих мест обучаемых и обучающего и средств отображения информации, объединяющие их в локальную сеть за счет того, что оно снабжено дополнительными средствами аудио-отображения и информации, выполненными в виде многоканальной акустической системы группового и индивидуального восприятия и с мультисистемной аппаратурой ввода и управления аудиовизуальным отображением, связанной средствами коммуникации с сервером, при этом локальная сеть выполнена с возможностью подключения к общедоступным аудио- и видеотрансляционным сетям и к глобальной сети, а файловая система рабочего места обучающего выполнена с функцией мультимедийного управления средствами отображения информации и с функцией тестирования данных фиксации и отображения информации действиями на рабочих местах обучаемых в интерактивном режиме.

А также за счет того, что оно снабжено дубликатом поисково-методической базы данных с фиксированным отображением информации, выполненным в вербальной форме на автономном носителе информации, при этом каждый автономный носитель информации связан с файловой системой сетевого компьютера обучаемого с возможностью автономного отображения информации.

А также за счет того, что оно снабжено дополнительным автономным носителем информации с фиксированным отображением бланковой формы с реквизитами, и/или графическими изображениями поисково-методической базы данных, и/или с пиктограммами, и/или ярлыками интерфейса средств отображения данных учебного материала в мультимедийной форме, при этом каждый дополнительный автономный носитель информации связан с файловой системой сетевого компьютера обучаемого с возможностью автономных фиксации и отображения информации.

А также за счет того, что оно снабжено рабочим местом ассистента обучающего, выполненным в виде мультимедийного компьютера с планшетным сканером и лазерным принтером, при этом мультимедийный компьютер подключен к локальной сети и имеет файловую систему с функциями базы данных учебного материала и служебных программ, а сервер выполнен как системный блок сетевого компьютера обучающего.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дана функциональная блок-схема устройства; на фиг.2 - блок-схема рабочего места обучаемого с дополнительным оснащением; на фиг.3 - фрагменты примера отображения бланковой формы; на фиг.4 - формат денотатной карты; на фиг.5 - схема членения блока данных группового вида.

Устройство для обучения и усвоения учебного материала содержит рабочие места 1 обучаемых с сетевыми компьютерами 2 (например, с процессором Intel Pentium 166) обучаемых, имеющих файловую систему с функциями фиксации и отображения информации и поисково-методической базы данных с локальных носителей и передаваемой по локальной 3 и/или глобальной 4 сетям (например, в результате установки сетевой карты, видеокарты на 2 Мб, жесткого накопителя информации на 4 Гб, звуковой карты и CD-драйвера) в режиме индивидуального восприятия.

Заявляемое устройство содержит рабочее место 5 обучающего с сетевым компьютером 6 обучающего и сервером (не показан), выполненным, например, как системный блок компьютера 6 (например, за счет наличия процессора Intel Pentium 200, сетевой карты и жесткого накопителя информации на 4 Гб).

Компьютер 6 имеет файловую систему с функциями мониторинга и контроля информации на сетевых компьютерах 2, интерактивного управления ими и средствами отображения информации в режиме индивидуального и группового восприятия через блок 7 управления (например, в результате установки видеокарты на 2 Мб, звуковой карты, CD-драйвера и специальной программы типа "Teleclass").

Аудиовизуальное отображение информации в режиме индивидуального восприятия на рабочих местах 1 и 5 осуществляется элементами индивидуального восприятия в виде лингафонной гарнитуры 8 (наушники и микрофон), скоммутированной с компьютерами 2 и 6 и их мониторами (на схеме фиг.1 не показан).

Аудиовизуальное отображение информации в режиме группового восприятия и управление отображением осуществляется видеоплейером, DVD-плейером и мультисистемным видеомагнитофоном, входящими в блок 7 отображения, скоммутированным с компьютером 6 и с интерактивным экраном 9 (например, экран с бисерным покрытием высокой отражающей способности), мультисистемным видеопроекционным блоком (например, Mitsubishi S250) 10 и внешним мобильным блоком 11 ввода и отображения информации.

Аудиоотображение информации в режиме группового восприятия и управление таким отображением осуществляется элементами группового восприятия 12 (например, пятиканального звука фирмы Tannoy Dolby Digital 5.1 с многоканальным ресивером, усилителем Yamaha DSP А-595, DVD-проигрывателем Panasonic A-360, микшером EUROPACK MX 2000 УА), скоммутированными с компьютером 6 и вместе с лингафоннной гарнитурой 8 образующими многоканальную акустическую систему, при этом совокупность упомянутых элементов и блоков 7, 10 и 11 образует мультимедийную аппаратуру ввода и управления аудиовизуальным отображением, связанную средствами коммуникации с сервером - системным блоком сетевого компьютера 6.

Заявляемое устройство может содержать рабочее место 13 ассистента обучающего, выполненное с оснащением в виде мультимедийного компьютера 14 (например, с процессором INTEL Pentium 200 с сетевой картой) с планшетным сканером (не показан), лазерным принтером (не показан) и лингофонной гарнитурой 8.

Компьютеры 2, компьютер 6 и компьютер 14 посредством средств коммуникации в виде кабелей 15 и адаптеров (не показаны) объединены в локальную сеть 3, имеющую через сервер-системный блок (не показан) компьютера 6 выход 16 в глобальную сеть (например, Интернет), выход 17 в иную локальную сеть (например, корпоративную) и выходы 18 и 19 к общедоступным аудио- и видеотрансляционным сетям (радио и телевидение).

Кроме того, компьютер 6 и при наличии рабочего места 13 ассистента компьютер 14 оснащены центральными блоками 20 управления и мониторинга (например, в виде программно-аппаратных средств персональных компьютеров), которые в свою очередь линиями 21 связаны с блоками 22 управления и мониторинга на каждом сетевом компьютере 2, при этом файловая система рабочего места 5 обучающего выполнена с функцией мультимедийного управления средствами отображения информации и с функцией тестирования данных фиксации и отображения информации действиями на рабочих местах 1 обучаемых в интерактивном режиме.

Устройство для обучения и усвоения учебного материала может быть снабжено дубликатом поисково-методической базы данных, выполненным на автономном носителе 23 информации с фиксированным отображением информации в вербальной форме (например, LAPTOP, NOTEBOOK, HANDHELP и книга).

Каждый автономный носитель 23 информации может быть связан с файловой системой сетевого компьютера 2 на каждом рабочем месте 1 обучаемого с возможностью автономного отображения информации.

Устройство для обучения и усвоения учебного материала может быть снабжено дополнительным автономным носителем 24 информации с фиксированным отображением бланковой формы (см. фиг. 3) с реквизитами 25, и/или графическими изображениями 26 поисково-методической базы данных, и/или с пиктограммами 27, и/или ярлыками 28 интерфейса средств отображения данных учебного материала в мультимедийной форме в сетевом компьютере 2 (например, LAPTOP, NOTEBOOK, HANDHELP и тетрадь).

Каждый дополнительный автономный носитель 24 информации может быть связан с файловой системой сетевого компьютера 2 на каждом рабочем месте 1 обучаемого с возможностью автономных фиксаций и отображения информации.

Работа устройства и реализация способа обучения и усвоения материала происходят следующим образом.

Каждый обучаемый, находясь на рабочем месте 1 и осуществляя взаимодействие с сетевым компьютером 2, получает

- блоки данных учебного курса индивидуального вида на локальном мультимедийном запоминающем устройстве (например, CD-Rom );

- блоки данных учебного курса эталонного вида на автономном носителе информации с фиксированным отображением данных учебного курса в визуальной форме (например, книга);

- дубликат поисково-методической базы данных с фиксированным отображением информации в вербальной форме на автономном носителе 23 информации (например, NOTEBOOK или LAPTOP с соответствующей дискетой, HANDHELP с Rom-CARD или книга соответствующего содержания);

и дополнительный автономный носитель 24 информации с фиксированным отображением бланковой формы (например, упомянутые выше те же NOTEBOOK или LAPTOP или HANDHELP, но с дискетой или с Rom-CARD соответствующего содержания или тетрадь соответствующего изображенному на фиг. 3 оформлению).

Используя программно-аппаратные средства сетевого компьютера 2 на своем рабочем месте 1, обучаемый производит действия по аудиовизуальному отображению информации полученных блока данных учебного материала и поисково-методической базы данных в режиме индивидуального восприятия на мониторе и/или соответствующем автономном носителе информации.

Используя программно-аппаратные средства сетевого компьютера 2, обучаемый, руководствуясь поисково-методической базой данных, производит действия по извлечению информации из блока данных учебного материала и фиксации их отображения в файловой системе сетевого компьютера 2, представляя их в конечном итоге в формате денотатной карты (фиг.4) и систематизируя тем самым данные по признакам наличия фактов, суждений и умозаключений.

Аналогичные действия обучаемых на дополнительном автономном носителе 24 информации в вербальной форме в соответствии с реквизитами 25, графическими изображениями 26, пиктограммами 27 и ярлыками 28 создают исследовательский характер обучения, имитируя создание собственной версии учебного материала.

При этом наличие у обучаемых книги с фиксированным отображением блока данных эталонного вида, автономного носителя 23 информации навигационно-методической базы данных в совокупности с дополнительным автономным носителем 24 создают условия для осуществления действий с учебным материалом в режиме самоконтроля вне рабочего места.

Используя программно-аппаратные средства компьютера 6 через центральный блок 20 и блоки 22, обучающий со своего рабочего места 5 осуществляет мониторинг отображаемых действиями обучаемых данных информации на сетевых компьютерах, производит контроль и сортировку указанных данных по признаку выявленных обучаемым фактов, суждений и умозаключений с одновременным определением оценочных количественных показателей и сравнением (тестированием) их с установленными в блоке данных эталонного вида.

По результатам мониторинга и тестирования обучающий со своего рабочего места 5, используя программно-аппаратные средства компьютера 6 мультисистемной аппаратурой ввода и управления отображением, выводит на оснащение рабочих мест 1 обучаемых, и/или на экран, 9 и/или на элементы группового восприятия 12 канальной акустической системы 12 информацию блока данных группового вида либо из глобальной сети (через выход 16), либо из локальной (корпоративной) сети (через выход 17), либо из общедоступных трансляционных сетей радио и телевидения (через выходы 18 и 19) с возможностью дополнения информации избыточными данными, варьируя тем самым различными режимами рецепции учебного процесса по способу отображения и фиксации данных учебного материала.

Одновременно обучающий по локальной сети 3 предоставляет обучаемым возможность индивидуального доступа к блоку данных группового вида, обеспечивая полную индивидуализацию скорости отображения, процесса восприятия и усвоения учебного материала, при этом обучающий и обучаемые имеют возможность по локальной сети 3 осуществлять взаимный обмен фиксированной информацией, диалог и межличностное общение всеми средствами отображения информации в режиме индивидуального и группового восприятия, как-то лингафонная гарнитура 8, экраны мониторов компьютеров 2 и 6, экран 9 и многоканальная акустическая система.

Координацию одновременных действий обучаемых с блоками данных учебного материала группового вида, их самостоятельной работы и участия обучающего обуславливают членением блока данных группового вида по признаку иерархии доступа к изменению данных, а именно посредством создания в файловой системе сети группы разделов, показанных на фиг.5, в числе которых подгруппу разделов "Все о курсе" фиксируют с доступной для изменения данных только для обучающего и его ассистента, подгруппу разделов "Журнал" фиксируют с доступом для пополнения данных обучаемым, обучающему и его ассистенту, и с доступом для изменения данных только обучающему и его ассистенту, а подгруппу "Форум" - с доступом для изменения и пополнения данных для всех участников.