Многофункциональный интерактивный учебный кабинет-полигон

Изобретение относится к области технических средств обучения и предназначено для обеспечения проведения различного вида учебных занятий как традиционного вида, так и инновационных. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей интерактивного учебного кабинета-полигона, который обеспечен оборудованием, включающим два светоотражающих экрана, которые установлены горизонтально и встроены в столешницу, выше которых размещены два мультимедийных проектора и две приставки к мультимедийным проекторам. Входы мультимедийных проекторов подключены к выходам коммутатора видеосигналов, к первому и второму входу которого поступает видеосигнал с первых выходов первого и второго компьютеров преподавателя соответственно, со вторых выходов которых поступает УСБ сигнал на две приставки к мультимедийным проекторам. На третий вход коммутатора сигналов поступает УСБ сигнал с третьего выхода одного из компьютеров, с четвертого выхода которого поступает аудиосигнал на первый вход микшера, на второй вход которого поступает аудиосигнал с третьего выхода другого компьютера. На третий и четвертый входы микшера поступают аудиосигналы с микрофонов преподавателей. Выход микшера подключен через акустический усилитель к распределенной акустической системе. При этом содержащиеся в полезной модели планшеты преподавателей, планшетные компьютеры обучаемых, компьютеры преподавателей объединены локальной вычислительной сетью. 1 з.п. ф-лы, 15 ил.

 

Изобретение относится к области технических средств обучения и предназначено для обеспечения проведения различного вида учебных занятий как традиционного вида, таких как лекция, семинар, практическое занятие, так и инновационных - деловая игра, диспут, вебинар.

Примененные аппаратно-программные решения позволяют реализовывать функции учебного полигона и ситуационного центра, осуществлять имитационное моделирование различных вводных и проблемных ситуаций, изучать правила дорожного движения, проводить оперативно-тактические учения, отрабатывать навыки командной работы.

Известна система обучения в режиме реального времени (RU 106016), в которой содержатся рабочие места с компьютерами обучаемых и средства отображения информации для обучаемых в режиме группового восприятия, компьютеры обучаемых подключены посредством сети Интернет или WI-FI соединения к серверу с программным продуктом для обучения и коммуникации, сервер связан прямой и обратной связью с базой данных пользователей, содержащей медиаконтент, при этом компьютеры обучаемых имеют два дисплея, а в систему посредством сети Интернет или WI-FI соединения с сервером включен компьютер учителя, причем средства отображения информации для обучаемых в режиме группового восприятия подключены к компьютеру учителя, а сервер также посредством сети Интернет или WI-FI соединения связан с компьютером администратора учебного заведения. Причем сервер посредством сети Интернет может быть соединен с удаленными компьютерами обучаемых, а средства отображения информации для обучаемых в режиме группового восприятия могут быть: проектором, электронной доской, принтером, сканером.

Известен интерактивный учебный кабинет по охране труда (RU 106017), содержащий компьютер преподавателя с операционной системой и программным обеспечением и имеющий средства подключения к сетевому оборудованию, к интерактивной доске, к которой подключен по радиоканалу, по крайней мере, один планшет преподавателя, мультимедийный проектор и устройство для считывания и (или) воспроизведения листовых документов, камеру видеоизображения, средства для подключения лабораторного оборудования. Кабинет содержит сервер с программным обеспечением для обучения индивидуального или группового, тестирования полученных знаний и экзаменов и хранения информации: мультимедийной библиотеки по охране труда, результатов тестов и экзаменов, анализа успеваемости по изучаемым темам, по каждому обучаемому, при этом сервер соединен посредством локальной сети с индивидуальными компьютерами обучаемых, преподавателя, с видеоконференцсвязью, Интернетом и подключен к источнику бесперебойного питания; на столе установлен тренажер «Максим» или «Гоша», соединенный с сервером, а звуковая акустическая система связана с компьютером преподавателя, и кабинет содержит наглядный обучающий материал: манекены в защитных костюмах, плакаты и стенды по охране труда.

В качестве прототипа выбран интерактивный учебный кабинет (RU 68162), использование которого обеспечит расширение арсенала средств обучения, а также повысит эффективность процесса обучения. Интерактивный учебный кабинет включает в себя: компьютер преподавателя; интерактивную доску, подключенную к компьютеру преподавателя; мультимедийный проектор, подключенный к компьютеру преподавателя и предназначенный для проецирования мультимедийных данных на интерактивную доску; по меньшей мере, один планшет преподавателя, причем каждый из этих планшетов преподавателя подключен к интерактивной доске; группу пультов тестирования обучаемых, подключенных каждый к интерактивной доске; при этом в памяти компьютера преподавателя хранятся операционная система и, по меньшей мере, программное обеспечение для работы интерактивной доски во взаимодействии с планшетом преподавателя и пультами тестирования обучаемых. При необходимости этот кабинет можно дополнять многофункциональным устройством для сканирования и (или) печати, камерой для получения фото- и (или) видеозаписей, средствами для подключения к сетевому оборудованию и средствами для подключения к лабораторному оборудованию.

Однако вышеуказанные устройства обладают следующими недостатками. Используемая в этих устройствах интерактивная доска обладает ограниченными возможностями восприятия, которые определяются ее небольшим геометрическим размером (обычно не более 1,5 на 2,5 метра). Таким образом, обучаемые находятся на разном расстоянии от доски, что сказывается на усвоении учебного материала (эффект «задней парты»). Кроме этого, интерактивная доска позволяет единовременно пользоваться интерактивной обратной связью двумя - тремя обучаемыми, в то время как остальные члены учебной группы являются пассивными наблюдателями.

Мультимедийные проекторы, являющиеся неотъемлемой частью вышеуказанных устройств, располагаются, как правило, под потолком перед доской, т.е. находятся в зоне внимания обучаемых, создавая тем самым отвлекающий фактор.

В известных устройствах также отсутствует возможность одновременно решать различные учебные задачи или одну задачу, но по-разному.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей учебного кабинета-полигона.

Поставленная задача решается с помощью устройства, которое включает первый компьютер преподавателя, первый мультимедийный проектор, первый планшет преподавателя, а также второй компьютер преподавателя, второй мультимедийный проектор, первый и второй светоотражающие экраны, первую и вторую интерактивные приставки к первому и второму мультимедийным проекторам, коммутатор видеосигналов, второй планшет преподавателя, планшетные компьютеры обучаемых, микшер, акустический усилитель, распределенную акустическую систему. При этом первый и второй светоотражающие экраны установлены горизонтально и встроены в столешницу, выполненную с возможностью расположения на ней наряду с планшетными компьютерами обучаемых, также тетрадей, печатных документов. При этом первый выход (видео) первого компьютера преподавателя подключен к первому входу (видео) коммутатора видеосигнала. Ко второму входу (видео) коммутатора видеосигнала подключен первый выход (видео) второго компьютера преподавателя. Второй выход (УСБ) первого компьютера преподавателя подключен к третьему входу (УСБ) коммутатора сигналов. Первый выход (видео) коммутатора сигналов подключен к входу первого мультимедийного проектора, второй выход (видео) коммутатора сигналов подключен к входу второго мультимедийного проектора. Третий выход (УСБ) первого компьютера преподавателя подключен к входу первой приставки первого мультимедийного проектора. Второй выход (УСБ) второго компьютера преподавателя подключен к входу второй приставки второго мультимедийного проектора. Четвертый выход первого компьютера преподавателя (аудио) подключен к первому входу микшера, второй вход которого подключен к третьему выходу (аудио) второго компьютера преподавателя, а к третьему и четвертому входам микшера подключены микрофоны преподавателей и выход микшера через акустический усилитель подключен к распределенной акустической системе. При этом компьютеры преподавателей, планшеты преподавателей, планшетные компьютеры обучаемых объединены локальной вычислительной сетью (ЛВС).

Одной из особенностей предлагаемого изобретения является то, что кронштейны с мультимедийными проекторами вместе с интерактивными приставками к ним закреплены над светоотражающими экранами таким образом, что оптические оси объективов смещены относительно поверхности светоотражающих экранов и находятся в стороне от их рабочего пространства. Сохранение необходимых пропорций изображения достигнуто посредством встроенных в мультимедийные проекторы средств коррекции трапеции. Подобное расположение имеет ряд преимуществ. Помимо очевидного эстетического эффекта, удаление громоздких приборов из пространства над поверхностью стола, в который встроены светоотражающие экраны, это позволило организовать равномерное достаточно яркое освещение на поверхности стола, что в свою очередь облегчило работу обучаемых с документами, в том числе с рукописными и поврежденными, а также мелкомасштабными картами и схемами.

На фиг. 1, 2, 3 изображено устройство, где:

1 - первый светоотражающий экран;

2 - второй светоотражающий экран;

3 - столешница;

4 - планшетные компьютеры обучаемых;

5 - первый компьютер преподавателя;

6 - второй компьютер преподавателя;

7 - коммутатор видеосигнала;

8 - первый мультимедийный проектор;

9 - второй мультимедийный проектор;

10 - интерактивная приставка к первому мультимедийному проектору 8;

11 - интерактивная приставка ко второму мультимедийному проектору 9;

12 - микшер;

13 - акустический усилитель;

14 - распределительная акустическая система.

15 - планшеты преподавателей;

16 - микрофоны преподавателей.

При этом первый и второй светоотражающие экраны 1, 2 установлены горизонтально и встроены в столешницу 3, выполненную с возможностью расположения на ней наряду с планшетными компьютерами обучаемых 4 также тетрадей, печатных документов. Первый выход (видео) первого компьютера преподавателя 5 подключен к первому входу (видео) коммутатора видеосигналов 7, второй вход (видео) которого подключен к первому выходу (видео) второго компьютера преподавателя 6. Второй выход (УСБ) первого компьютера преподавателя 5 подключен к третьему входу (УСБ) коммутатора видеосигналов 7. Первый выход (видео) коммутатора видеосигналов 7 подключен к входу первого мультимедийного проектора 8. Второй выход (видео) коммутатора видеосигналов 7 подключен к входу первого мультимедийного проектора 9. Третий выход (УСБ) первого компьютера преподавателя 5 подключен к входу (УСБ) интерактивной приставки к первому мультимедийному проектору 10. Второй выход (УСБ) второго компьютера преподавателя 6 подключен к входу (УСБ) интерактивной приставки ко второму мультимедийному проектору 11. Четвертый выход (аудио) первого компьютера преподавателя 5 подключен к первому входу микшера 12, третий выход (аудио) второго компьютера преподавателя 6 подключен ко второму входу микшера 12, выход которого через акустический усилитель 13 подключен к распределенной акустической системе 14. При этом планшетные компьютеры обучаемых 4, компьютеры преподавателей 5, 6, планшеты преподавателей 15 объединены между собой локальной вычислительной сетью (ЛВС). А к третьему и четвертому входам микшера 12 подключены микрофоны преподавателей 16.

На фиг. 4 представлено расположение мультимедийных проекторов 8, 9 вместе с интерактивными приставками к ним 10, 11 относительно широкоформатного интерактивного горизонтального информационного поля (далее - поле), представляющего собой два светоотражающих экрана 1, 2, где кронштейны с мультимедийными проекторами 8, 9 вместе с интерактивными приставками к ним 10, 11 закреплены таким образом, что оптические оси объективов проекторов смещены относительно поверхности поля и находятся в стороне от рабочего пространства поля.

Предлагаемое изобретение представляет собой двухканальное устройство, где первый компьютер преподавателя 5, мультимедийный проектор 8 с интерактивной приставкой 10, светоотражающий экран 1, оборудование звукоусиления: микшер 12, акустический усилитель 13, распределительная акустическая система 14 составляют один канал, например - А, а второй компьютер преподавателя 6 мультимедийный проектор 9 с интерактивной приставкой 11, светоотражающий экран 2 и микшер 12, акустический усилитель 13, распределительная акустическая система 14 составляют другой канал, например - Б. Каждый из каналов способен поддерживать и контролировать информационный поток в виде учебной задачи, заложенной в память компьютера преподавателя 5 или 6, проецируемой с помощью мультимедийного проектора 8 или 9 на соответствующую светоотражающую поверхность 1 или 2, интерактивность которой обеспечивается воздействием ИК-излучением от соответствующей интерактивной приставки 10 или 11. Взаимодействие между каналами обеспечивается посредством вспомогательных устройств: управляемого коммутатора видеосигналов 7 и локальной вычислительной сети (далее -ЛВС). Взаимодействие с ЛВС осуществляется посредством сетевых адаптеров, входящих в состав компьютеров преподавателей 5 и 6. Сама ЛВС относится к базовому оборудованию учебного заведения и в состав полезной модели не входит.

Применение двух мультимедийных проекторов каналов А и Б обусловлено прежде всего необходимостью получения без искажений большой засвечиваемой поверхности, достаточной для размещения не менее тридцати рабочих мест обучаемых (средний размер учебной группы). Кроме того, это обеспечивает возможность получения различных комбинаций проецируемого изображения, которые могут варьироваться в зависимости от поставленных учебных задач (см. фиг. 5). Разнообразие комбинаций поддерживается также настройками режимов видеокарт компьютеров преподавателей 5, 6 («два монитора», «клон» и т.д.), а также регулировок оптических систем проекторов 8, 9.

Основные комбинации:

1. - изображение канала А дублируется на экраны 1 и 2;

2. - изображение канала А зеркально дублируется на экраны 1 и 2;

3. - изображение канала А растянуто на экраны 1 и 2;

4. - изображение канала А зеркально растянуто на экраны 1 и 2;

5. - изображение канала А поступает на экран 1, изображение канала Б поступает на экран 2;

6. - изображение канала А поступает на экран 1, изображение канала Б зеркально поступает на экран 2;

7. - изображение канала Б растянуто на экраны 1 и 2;

8. - изображение канала Б зеркально растянуто на экраны 1 и 2.

Благодаря применению двух интерактивных приставок 10, 11, предназначенных для реализации эффекта "обратной связи" со светоотражающими экранами, удалось получить интерактивную поверхность во всю длину стола, что позволило всем членам учебной группы активно участвовать в решении поставленных преподавателями учебных задач, связанных с передвижением путем прикосновения пальцем или указкой непосредственно обучаемыми автомобилей на перекрестках на уроках вождения, силы и средства по топографическим картам и так далее. Подобный эффект обычно получают посредством применения интерактивных досок, которые весьма дороги и имеют небольшие размеры, не позволяющие работать с ними одновременно более 2-3 обучаемых. В то время как при применении предлагаемой полезной модели количество активно участвующих обучаемых может увеличится до 30 человек (всей группы).

Наличие двух рабочих мест преподавателей, оснащенных компьютерами 5, 6, дает дополнительные возможности в применении полезной модели. К примеру, можно проводить занятие в форме брейн-ринга и так далее. При этом группа делиться на две подгруппы, каждая из которых может иметь своего лидера.

Наличие по периметру светоотражающих экранов обычной столешницы 3 обеспечивает удобство работы как с печатными документами, так и с планшетными компьютерами 4 обучаемых.

В состав оборудования кабинета входит аппаратура обеспечения доступа к электронным информационным ресурсам по радиоканалу через Wi-Fi.

Это еще больше расширяет функциональные возможности кабинета. В случае использования обучаемыми планшетных компьютеров 4, они также смогут работать со своими индивидуальными файлами на главном информационном поле 1, 2.

Оба компьютера преподавателей 5, 6 снабжены источниками бесперебойного питания, имеют соединение через ЛВС с локальными электронными информационными ресурсами и сетью Интернет.

Оборудование кабинета позволяет осуществлять полноценный просмотр мультимедийных файлов. Для обеспечения воспроизведения акустической компоненты мультимедиа выходы звуковых карт компьютеров преподавателей 5, 6 через микшер 12 и акустический усилитель 13 подключены к распределенной акустической системе 14, включающей в себя расположенные по периметру помещения звуковые колонки. Посредством микрофонов преподавателей 16 можно производить усиление речи, а также осуществлять аудиозапись для создания архивов мультимедийных учебных материалов.

Также при использовании изобретения сохраняется возможность реализации традиционного метода обучения с использованием тетрадей и печатных документов (книг, практикумов, учебных пособий), так как эта возможность обеспечивается наличием по периметру светоотражающих экранов столешницы 3 шириной ~40 см.

Работа многофункционального интерактивного учебного кабинета-полигона при реализации функций учебного полигона и ситуационного центра с имитационным моделированием проблемных ситуаций происходит следующим образом:

- в память компьютера рабочего места преподавателя 5 или 6 вводятся данные об учебной задаче посредством клавиатуры или из локальной вычислительной сети, а также импортируется с любого доступного носителя

- с выхода видеокарты компьютеров 5, 6 (1 выход) видеосигнал, содержащий информацию об учебной задаче, поступает на коммутатор видеосигналов 7, откуда поступает на мультимедийные проекторы 8, 9;

- изображение с мультимедийных проекторов 8, 9 проецируется на светоотражающие экраны 1, 2;

- в то же время управляющий сигнал с выхода УСБ 2 компьютера преподавателя 5 поступает на управляющий вход коммутатора видеосигналов 7 и определяет режим его работы (одноканальный или двухканальный), а также указывает, на какой светоотражающий экран 1 или 2 и в каких комбинациях проецировать учебную задачу (одну или две)

- одновременно с этим, управляющий сигнал с выхода УСБ 3 компьютера преподавателя 5 поступает на интерактивную приставку к мультимедийному проектору 10 и управляющий сигнал с выхода УСБ 2 компьютера преподавателя 6 поступает на интерактивную приставку к мультимедийному проектору 11, которые формируют интерактивное поле путем генерирования калиброванных инфракрасных импульсов на поверхностях светоотражающих экранов 1 и 2;

При пересечении этого поля посторонним предметом (рукой или указкой) на компьютер поступает команда на перемещение соответствующего элемента изображения.

Акустические сигналы сопровождения учебной задачи поступают с аудиовыходов компьютеров преподавателей 5 и 6 на входы 1 и 2 микшера 12. После усиления и нормирования оба этих сигнала либо один из них в зависимости от настроек микшера 12 поступают на вход акустического усилителя 13, где усиливаются до уровня, необходимого для громкого воспроизведения, и затем поступают на колонки распределенной акустической системы 14. Сигнал с микрофонов преподавателей 16 поступает на входы 3 и 4 микшера 12, посредством чего производится усиление речи, а также для осуществления аудиозаписи для создания архивов мультимедийных учебных материалов.

В случае необходимости использования обучаемыми планшетных компьютеров 4 управляющий сигнал с дополнительного выхода УСБ компьютера преподавателя поступает на Wi-Fi роутер и разрешает доступ по радиоканалу к учебным ресурсам ЛВС.

При использовании индивидуальных планшетных компьютеров обучаемых 4 учебные задания в них поступают по радиоканалу в стандарте WI-FI через роутер непосредственно из компьютера преподавателя 5 или 6. Таким образом, проводится, к примеру, индивидуальное тестирование или решение какой-либо учебной задачи. По окончании, данные могут быть по желанию преподавателя представлены на светоотражающих экранах 1, 2 для всеобщего обсуждения.

Для подтверждения осуществления изобретения была создана электрическая схема, в которой использованы следующие стандартные серийные элементы:

- мультимедийный проектор Optoma XE610ST;

- компьютер преподавателя IRU City 319, Intel Core i3 4160, DDR3 4 Гб, 500 Гб, DVD-RW с видеокартой SAPPHIRE Radeon HD 5450, 11166-32-10G, 1 Гб, DDR3;

- распределенная акустическая система Inter-M, состоящая из шести колонок мощностью по 10 Вт;

- планшетные компьютеры обучаемых (любые на платформе Android или Windows, снабженные функцией поддержки WI-FI);

- интерактивная приставка к проектору Eiki IK-1,

- коммутатор видеосигналов Kramer VS-42H

- микшер и акустический усилитель Inter-M РА-2000.

В центре кабинета было расположено горизонтально широкоформатное размером 2,0 на 6,0 метров интерактивное информационное поле, представляющее собой два светоотражающих экрана канала А и канала Б (1 и 2), встроенных в столешницу 3 вытянутого вдоль продольной оси помещения стола прямоугольной формы. Обучаемые размещались на равных расстояниях непосредственно вокруг интерактивного информационного поля 1, 2, тем самым были обеспечены лучшие возможности восприятия. При этом каждый из обучаемых имел возможность активно пользоваться интерактивной функцией, что позволило на практике реализовать групповое или командное обучение.

Использование преимуществ горизонтального положения светоотражающих экранов в сочетании с коммутационным оборудованием, таким как коммутатор видеосигналов 7, управляемый по шине УСБ, позволял применять различные комбинации ориентации изображения каналов для улучшения восприятия, в зависимости от вида изображения (текст, схема, карта местности, дорожная ситуация).

Кронштейны с мультимедийными проекторами 8, 9 и с интерактивными приставками к ним 10, 11 закреплены были таким образом, что оптические оси объективов мультимедийных проекторов были смещены относительно поверхности экранов 1, 2 и находились в стороне от рабочего пространства стола, за спинами обучаемых, что улучшало восприятие обучаемых за счет исключения из зоны восприятия вспомогательных технических устройств.

В состав кабинета-полигона входило акустическое оборудование для воспроизведения звуковых файлов (микшер 12, акустический усилитель 13, акустические колонки распределенной акустической системы 14).

Использование предлагаемого изобретения позволило одновременно решать различные учебные задачи или одну задачу, но по-разному, благодаря наличию двух независимых каналов подачи информации А и Б, например, при отработке задач противодействия условному противнику, когда учебная группа делилась на две подгруппы и одна сторона играла за «красных», а другая за «синих». В этом случае каждой подгруппе ставилась своя вводная, которую обучаемые отрабатывали. В другом варианте - когда каждой подгруппе ставилась одинаковая учебная задача, например проанализировать тактическую обстановку на местности и выработать методы ее оптимизации, после выполнения задачи обеими подгруппами они сравнивались между собой, и затем, в процессе совместного обсуждения определялся победитель.

При изучении правил дорожного движения на светоотражающие экраны 1, 2 мультимедийными проекторами 8, 9 проецировалось изображение перекрестков, участков дорог как реальных, так и вымышленных, светофоров, препятствий и так далее. Интерактивными приставками к мультимедийным проекторам 10, 11 формировалось интерактивное поле путем генерирования калиброванных инфракрасных импульсов на поверхностях светоотражающих экранов 1 и 2. Моделировались различные дорожные ситуации с участием транспортных средств, изображения которых обучаемые могут перемещать путем касания экрана пальцем или указкой.

При проведении оперативно-тактических учений на экраны проецировались карты местности, лес, горы, городские кварталы как реальные, так и вымышленные. Моделировались различные ситуации, такие как нападение террористов, поисковые операции, боевые действия, захват заложников, аварии, катастрофы и так далее. Обучаемые манипулировали условными обозначениями сил и средств, военной техникой, перемещением подразделений и частей, которые перемещались путем касания экрана рукой или указкой.

При отработке навыков командной работы для усложнения решаемых задач, активизации здорового соперничества и развития тактического мышления группа делилась на две части, одна из которых «играла» за террористов, другая - за сотрудников правоохранительных органов. При этом в память компьютеров рабочих мест преподавателей 5 или 6 вводились разные данные, в зависимости от того, для кого они предназначены.

Подобная же схема реализовалась при организации деловых игр, соревнований типа «брейн-ринг». При этом вся информация по ходу занятия фиксировалась в памяти компьютеров преподавателей 5 или 6, формируя со временем учебную базу данных.

Примеры использования полезной модели для обеспечения учебного процесса.

Пример 1. Учебная дисциплина: История Отечества.

Тема: Куликовская битва.

Вариант 1. Задействован один канал. Схема битвы проецируется на всю поверхность стола. Преподаватель рассказывает о ходе сражения, демонстрируя передвижение войск посредством интерактивных элементов, затем отвечает на вопросы (см. фиг. 6).

Недостатки:

- преимущественно пассивная роль слушателей

- слушатели 1-3 и 22-24 находятся далеко от центра изображения

- слушатели 10-15 и 25-30 видят изображение вверх ногами.

Вариант 2. Задействованы два канала. Схема битвы дублируется на

оба экрана. Преподаватель рассказывает о ходе сражения, демонстрируя передвижение войск посредством интерактивных элементов, затем отвечает на вопросы (см. фиг. 7).

Недостатки:

- преимущественно пассивная роль слушателей

- слушатели 10-15 и 25-30 видят изображение вверх ногами.

Вариант 3. Задействованы два канала. Схема битвы дублируется на оба экрана, при этом изображения развернуты симметрично вокруг центральной оси. Преподаватель рассказывает о ходе сражения, демонстрируя передвижение войск посредством интерактивных элементов, затем отвечает на вопросы (см. фиг. 8).

Недостатки:

- преимущественно пассивная роль слушателей.

Вариант 4. Задействованы два канала. Первый этап битвы проецируется на один экран, второй этап битвы - на другой экран, при этом изображения развернуты симметрично вокруг центральной оси. Преподаватель рассказывает о ходе сражения, демонстрируя передвижение войск посредством интерактивных элементов, затем отвечает на вопросы (см. фиг. 9).

Недостатки:

- преимущественно пассивная роль слушателей.

Вариант 5. Задействованы два канала. На один экран проецируется позиция русских войск, на другой - позиция монголо-татар. Преподаватель рассказывает начальную расстановку подразделений, затем предлагает слушателям 1-15 вести битву на стороне монголо-татар, а слушателям 16-30 вести битву за русских, сопровождая свои действия комментариями и анализом обстановки. Слушатели сражаются, перемещая по поверхности экрана интерактивные элементы, обозначающие воинские соединения. Таким образом, проигрываются различные варианты развития боевых действий. Противные стороны могут меняться местами. Каждый обучаемый активно участвует в процессе усвоения материала. При этом упомянутые выше недостатки устраняются, способствуя достижению максимального педагогического эффекта (см. фиг. 10).

Пример 2. Учебная дисциплина: Правила дорожного движения.

Тема: Разворот в различных дорожных ситуациях.

Вариант 1. Задействован один канал. Изображение расположено таким образом, что перед каждой группой слушателей показаны различные дорожные ситуации. Преподаватель предлагает слушателям различные варианты осуществления маневра и комментирует их (см. фиг. 11).

Вариант 2. Задействованы два канала. Первая дорожная ситуация проецируется на один экран, вторая ситуация - на другой экран, при этом изображения развернуты симметрично вокруг центральной оси (см. фиг. 12).

Вариант 3. Задействован один канал. Группа разбивается на шесть подгрупп. Перед каждой подгруппой помещается свое изображение дорожной ситуации. После постановки задачи слушатели разбирают свои задачи и предлагают решения. Свои результаты они демонстрируют, перемещая по поверхности экрана интерактивные элементы, обозначающие транспортные средства (см. фиг. 13).

Вариант 4. Задействованы два канала. Группа разбивается на две подгруппы: 1-15 и 16-30. Каждая группа управляет своим транспортным средством, которые движутся навстречу друг другу и одновременно производят маневр разворота (см. фиг. 14). Дорожные ситуации, препятствия, форма улиц задается преподавателем и легко меняются.

Пример 3. Учебная дисциплина: Правила дорожного движения.

Тема: Проезд сложных дорожных развязок.

Задействованы два канала. Группа разбивается на две подгруппы: 1-15 и 16-30. Каждая подгруппа управляет одним или несколькими транспортными средствами, перемещая интерактивные элементы по поверхностям экранов. Преподаватель ставит задачу найти оптимальный путь проезда из одной развязки в другую с последующим изменением направления движения. Возможно использование соревновательной методики с использованием виртуальных таймеров (см. фиг. 15).

Пример 4. Учебная дисциплина и тема занятия могут быть любые.

Форма занятия: деловая игра в стиле «Брейн-ринг». Задействованы два канала, а также индивидуальные планшетные компьютеры обучаемых (как минимум, один на подгруппу). Группа разбивается на две подгруппы: 1-15 и 16-30. Группы задают одна другой заготовленные заранее вопросы. Вопросы поступают с планшетных компьютеров 4 через радиоканал wi-fi на компьютеры преподавателей 15, откуда передаются на светоотражающие экраны 1, 2, экран каждой подгруппы свой, затем формируется общий список вопросов - ответов. За ограниченное время обучаемым предлагается ответить на максимально большее количество вопросов «противника». При этом за правильные ответы начисляются баллы, за неправильные - штрафные очки. Победителем признается подгруппа, набравшая большее количество баллов.

Пример 5. Учебная дисциплина и тема занятия могут быть любые.

Форма занятия: «классический» семинар.

Презентационное оборудование не задействовано. Обучаемые работают с тетрадями, конспектами, печатными пособиями. При этом поверхность светоотражающих экранов 1, 2 становиться поверхностью рабочего стола, на котором удобно размещать наглядные пособия, плакаты, макеты и прочее.

Это лишь небольшая часть из множества примеров, которые могут быть реализованы для обеспечения учебного процесса посредством предлагаемой полезной модели. При этом обучаемые получают все необходимые знания, умения и навыки, необходимые для быстрого усвоения учебного материала, благодаря легкости смены изображений, объем усвоенной информации увеличивается, а достигаемая наглядность способствует глубокому изучению предмета.

Преподаватели могут работать по одиночке или вдвоем. При этом они могут либо находиться на своих рабочих местах, либо произвольно перемещаться по учебной аудитории, используя для управления презентацией персональный планшетный компьютер. Таким образом обеспечивается многофункциональность и гибкость образовательного процесса, сочетаются интегрированный и дифференцированный подход к обучению, что наглядно демонстрирует новизну предлагаемой полезной модели.

1. Многофункциональный интерактивный учебный кабинет-полигон, включающий первый компьютер преподавателя, первый мультимедийный проектор, первый планшет преподавателя, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит второй компьютер преподавателя, второй мультимедийный проектор, первый и второй светоотражающие экраны, первую и вторую интерактивные приставки к первому и второму мультимедийным проекторам, коммутатор видеосигналов, второй планшет преподавателя, планшетные компьютеры обучаемых, микшер, акустический усилитель, распределенную акустическую систему, при этом первый и второй светоотражающие экраны установлены горизонтально и встроены в столешницу, выполненную с возможностью расположения на ней наряду с планшетными компьютерами обучаемых, также тетрадей, печатных документов, причем первый выход (видео) первого компьютера преподавателя подключен к первому входу (видео) коммутатора видеосигналов, первый выходу (видео) второго компьютера преподавателя подключен ко второму входу (видео) коммутатора видеосигналов, второй выход (УСБ) первого компьютера преподавателя подключен к третьему входу (УСБ) коммутатора видеосигналов, первый выход (видео) коммутатора видеосигналов подключен к входу первого мультимедийного проектора, второй выход (видео) коммутатора видеосигнала подключен к входу второго мультимедийного проектора, а третий выход (УСБ) первого компьютера преподавателя подключен к входу интерактивной приставки к первому мультимедийному проектору, второй выход (УСБ) второго компьютера преподавателя подключен к входу интерактивной приставки ко второму мультимедийному проектору, четвертый выход (аудио) первого компьютера преподавателя подключен к первому входу микшера, третий выход (аудио) второго компьютера преподавателя подключен ко второму входу микшера, а к третьему и четвертому входам микшера подключены микрофоны преподавателей и выход микшера через акустический усилитель подключен к распределенной акустической системе, при этом компьютеры преподавателей, планшеты преподавателей, планшетные компьютеры обучаемых объединены локальной вычислительной сетью (ЛВС).

2. Многофункциональный интерактивный учебный кабинет-полигон по п. 1, отличающийся тем, что мультимедийные проекторы вместе с интерактивными приставками к ним закреплены над светоотражающими экранами таким образом, что оптические оси объективов мультимедийных проекторов смещены относительно поверхности светоотражающих экранов и находятся в стороне от их рабочего пространства.



 

Похожие патенты:

Заявленное изобретение относится к области массовых развлечений и тренировочным аппаратам и может быть использовано в разных модификациях в сфере отдыха и развлечений, а также для профессиональной подготовки водителей автомобилей, пилотов спортивных болидов и пр.

Изобретение относится к области электронных средств связи. Способ включает определение состояния объекта на первом устройстве и передачу индикатора состояния объекта в удаленное устройство, при этом индикатор конфигурируют таким образом, чтобы позволить удаленному устройству представить состояние объекта.

Изобретение относится к области технологий дистанционного обучения. .
Изобретение относится к области педагогики, в частности к способам использования наглядной и звуковой демонстрации материала, подлежащего изучению. .
Изобретение относится к области педагогики и психологии. .

Изобретение относится к компьютерным средствам обучения и контроля знаний в высших учебных заведениях. .

Изобретение относится к техническим средствам обучения, предназначенным для использования в образовательных учреждениях. .

Изобретение относится к сбору, обработке и обмену аудио-, видеоинформацией с помощью аудиовизуальной связи между операторами компьютеров и может использоваться для обучения и контроля знаний, в частности для преподавания иностранного языка и информатики.

Изобретение относится к области модульного мультимедийного инструмента, который должен использоваться как единая система, и способа исследования, изучения и взаимодействия с другими пользователями в виртуальном человеческом теле.

Заявленное изобретение представляет собой электронный портфель с двумя дисплеями на сенсорном управлении на базе двухъядерного процессора, который включает центральные процессоры, дисплейные модули, два дисплея, связанные с центральными процессорами посредством дисплейных модулей, порт I/O и устройство хранения данных, связанные по отдельности с центральными процессорами.

Изобретение относится к обучающим устройствам, а именно к учебным интерактивным стендам, включающим в себя устройство для аудиовизуального отображения информации для обучаемых пользователей, соединенное с управляющим компьютером.

Изобретение относится к обучающим системам, предназначено для организации индивидуального рабочего места обучающегося на основе использования информационных технологий.

Изобретение относится к обучающим устройствам. .

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в системе дистанционного обучения и непрерывного образования. .

Изобретение относится к системе для выполнения технического обучения путем использования сети связи. .
Изобретение относится к области педагогики, в частности к способам использования наглядной и звуковой демонстрации материала, подлежащего изучению. .

Изобретение относится к области педагогики, в частности к способам использования наглядной и звуковой демонстрации материала, подлежащего изучению. .
Наверх