DE2521412C3 - Einrichtung zur Durchführung eines forcierten Lehrvorgangs - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Durchführung eines forcierten Lchrvorgangs mit einem Konlrollstudcntcn, mit einer Spcichereinrichlung für audiovisuellen Lehrstoff, einer Speichereinrichtung für Steuer- und Bcglcitsignalc (wie z. B. Hintergrundmusik), einer Speichereinrichtung für Frage- und Anweisungssignale, einer Additionsschaltung mit Spannungsteilern zur Zusammenfassung und selektiven Abschwächung der von den vorgenannten Speichern wiedergegebenen Signale, einem der Additionsschaltung nachgeschalteten audiovisuellen Wiedergabegerät sowie Meßeinrichtungen für physiologische Reaktionen des Kontröllstüdenten, die für den Lernvorgang bedeutend sind. Eine solche Einrichtung ist aus »Suggeslologic« von Georgi Lozanov, Sofia 1971, S. 30, 31,356,357 bekannt.

Bei der bekannten Einrichtung ist eine Bedienungsperson bzw. ein Lehrer erforderlich, der die Präsentation der Lehrinformationen in Abhängigkeit von der Verfassung des Studenten steuert, wobei er dessen Verfassung, also insbesondere sein Auffassungsvermögen, selbst beurteilt, u. U. anhand von Meßeinheiten über den physischen Zustand des Studenten. Dadurch, daß der Student keinen suggestiven Signalen an oder unterhalb der Grenze der bewußten Wahrnehmung ausgesetzt wird, ist auch der Lernerfolg mit der bekannten Einrichtung begrenzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber in der Schaffung einer Einrichtung der

ίο eingangs vorausgesetzten Art, mit der ein Student bzw. eine Mehrzahl von Studenten ohne Bedienungsperson bzw. Lehrer unterrichtet werden kann, wobei die Verfassung des Studenten automatisch berücksichtigt wird und dieser bei Bedarf suggestiven Signalen und Peizimpulsen zur Erhöhung seiner Aufnahmefähigkeit ausgesetzt wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die vorausgesetzte Einrichtung zu ergänzen um eine weitere Speichereinrichtung für suggestiv wirkende audiovisuelle Signale, die dem Spannungsteiler der Additionsschaltung zugeführt werden, eine an die Speichereinrichtung für den audiovisuellen Lehrstoff angeschlossene Verzögerungsschaltung mit Frequenzfilter und Abschwächer, einen der Additionsschaltung und der Verzögerungsschaltung nachgeschalteten Signalmischer mit Additionsglied und Wählschalter, ein reihrkanaliges Aufzeichnungsgerät für die Ausgangssignale des Signalmischers, dessen Ausgänge auf das audiovisuelle Wiedergabegerät geschaltet sind, sowie um einen von den Ausgangssignalen der Meßeinrichtungen für physiologische Reaktionen des Kontrollstudenten gesteuerten Impulsgeber zur Erzeugung von elektrischen Rcizsignalen, die in dem Aufzeichnungsgerät synchron mit den Signalen aus dem Signalmischcr aufgezeichnet werden und die auf den Kontrollsiudcnten einwirkende Rcizausteiler beaufschlagen.

In weiterer Ausbildung der Erfindung weist die Einrichtung /wcckmäßigcrwcise eine Baueinheit für Muskelrei/.signalc mit einem Impulsgenerator auf. dessen Ausgangssignale in Abhängigkeit von den Ausgangssignaien eines Myosignaldetektors moduliert werden.

Die Erfindung ermöglicht eine bedeutende Vcrkürzung der zur Erzielung eines bestimmten Lehrcrfolgs benötigten Zeit. Gegenüber traditionellen Unterrichtsmethoden liegt bei Benutzung der vorgeschlagenen Einrichtung die benötigte Zeit durchschnittlich um eine Größenordnung niedriger. Nach einem auf 12 Tage verteilten lOOstündigen fremdsprachlichen Unterricht mit Hilfe der vorgeschlagenen Einrichtung erreicht man beispielsweise einen Effekt, der im Mittel nach einem IUOO Stunden dauernden Unterricht mit herkömmlichen Methoden erzielt wird, wenn diese auf eineinhalb bis zwei )ahre eines Abendlchrgangs verteilt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbcispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. I das Aufbauprinzip einer Einrichtung zur Durchführung eines forcierten l.chrvorgangs,

F i g. 2 das Aufbauprinzip der Addilionsschallung,
Fig.3 den prinzipiellen Aufbau der Verzögerungsschaltung mit Frequenzfilter und Abschwächer,

Fig.4 den prinzipiellen Aufbau des Signalmischcrs

mit Additionsglied und Wählschalter,

F i g. 5 das Schaltbild des Impulsgebers, Fig.6 den prinzipiellen Aufbau der Baueinheit für Muskelreizsignale,

Fig.7 und 8 schematisch die Meßeinrichtungen für physiologische Reaktionen des Kontrollstudenten.

Die Einrichtung zur Durchführung eines forcierten Lehrvorgangs enthält eine Speichereinrichtung 1 für den audiovisuellen Lehrstoff, z. B. ein serienmäßiges Tonband- bzw. Videobandgerät, eine Speichereinrichtung 2 für Steuer- und Begleitsignale, ebenfalls in Form eines serienmäßigen Tonband- bzw. Videobandgeräts, eine Speichereinrichtung 3 für Test- und Anweisungssignale, wiederum ein serienmäßiges Tonband- bzw. Videobandgerät, sowie eine Additionsschaltung 4.

Die Eingänge 5| und !& der Additionsschaltung 4 sind mit den Ausgängen der Speichereinrichtung 1 für den audiovisuellen Lehrstoff verbunden. Die Eingänge 5j und 5₄ der Additionsschaltung 4 sind an die Ausgänge der Speichereinrichtung 2 für Steuer- und Begleitsignale angeschlossen, der Eingang 5s der Additionsschaltung 4 liegt am Ausgang 6 der Speichereinrichtung 3 für Frage- und Anweisungssignale.

Zur betrachteten Einrichtung gehört eine weitere Speichereinrichtung 7 für suggestiv wirkende audiovisuelle Signale, wobei der Ausgang 8 dieser Speichereinrichtung 7 mit dem Eingang 9 der Additionsschaltung 4 verbunden ist. Weiterhin ist eine Verzögerungsschaltung 10 vorhanden, deren Eingang 11 an den Ausgang der Speichereinrichtung I angeschlossen ist, sowie ein Signalmischer 12, dessen fünf Eingänge 13|, 13s, 13j, 13₄. 135 mit den Ausgängen der Additionsschaltung 4 verbunden sind und dessen sechster Eingang 14 am Ausgang der Verzögerungsschaltung 10 liegt. Der Signalmischer 12 hat Ausgänge 15|, 15₂,15j, 15₄.

Die betrachtete Einrichtung enthält außerdem ein mchrkanaliges Aufzeichnungsgerät 16 in Form eines serienmäßigen Ton- oder Videobandgeräts, dessen Eingänge mit den entsprechenden Ausgängen I5|, 15>, js I5j, 15₄ des Signalmischers 12 verbunden sind.

Die Einrichtung hat auch einen Impulsgeber 17 zur Erzeugung von elektrischen Reizsignalen mit den Ausgängen I8|, I82 und mit einem Eingang 18j. Die Ausgänge 18|, I82 des Impulsgebers 17 haben mit dem Eingang des mehrkanaligen Aufzcichnungsgeräts 16 Verbindung.

Weiterhin gehört zur Einrichtung ein audiovisuelles Wiedergabegerät 19, das mit seinem Mchrkanalcingang 20 am Mchrkanalausgang des Aufzcichniingsgeräts 16 liegt. Das Wiedergabegerät 19 hat Ausgänge 21.

Zur betrachteten Einrichtung gehört schließlich eine Meßeinrichtung für physiologische Reaktionen des Konlrollstudcnten, die besteht aus einem Block 25 von am Körper des Kontrolktudenten befestigten Gebern und einer Einheit 22 zur Verarbeitung der Signale dieser Geber. Diese Verarbeitungseinheit 22 hat zwei Ausgänge 23| und 232. Der Ausgang 23₂ ist mit dem Eingang des Impulsgebers 17 zur Erzeugung von elektrischen Rcizsignalen verbunden und der Ausgang 23i mit einer Baueinheit 24 für Muskclrcizsignale.

Die Additionsschaltung 4 ist in Fig. 2 in weiteren Einzelheiten gezeigt. Sie enthält zwei Spannungsteiler 26 und 27 sowie eine Addilionsmalrix 28, wobei für diese Bausteine Standardschaltungen verwendet werden. Drei Eingänge der Additionsmätrix 28 sind an die Eingänge 5|, 5j, 5s der Additionsschaltung 4 angeschlossen. Der Ausgang der Additionsmatrix 28 stellt denjenigen Ausgang der Additionsschaltung 4 dar, der an den Eingang 13| des Signalmischers 12 geschaltet ist. es

Der Eingang dus Spannungsteilers 26 hat mit demjenigen Eingang 9 der Additionsschaltung 4 Verbindung, der an den Ausgang 8 der weiteren Speichereinrichtung 7 für suggestiv wirkende audiovisuelle Signale angeschlossen ist, und der Ausgang des Spannungsteilers 26 liegt am vierten Eingang der Additionsmatrix 28. Der Eingang des Spannungsteilers 27 ist mit dem Eingang 5s der Additionsschaltung 4 verbunden und sein Ausgang stellt denjenigen Ausgang der Additionsschaltung 4 dar, der an den Eingang 13₂ des Signalmischers 12 angeschaltet ist.

Der Eingang 5j der Additionsschaltung 4 hat auch direkt mit demjenigen ihrer Ausgänge Verbindung, der an den Eingang \3j des Signalmischers 12 geschaltet ist.

Der Eingang 5₄ der Additionsschaltung 4 führt direkt zu demjenigen ihrer Ausgänge, der an den Eingang 13s des Signalmischers 12 angeschlossen ist. Der Eingang 5j führt direkt zu demjenigen Ausgang, der an den Eingang 13* des Signalmischers 12 angeschlossen ist.

Die Verzögerungsschaltung 10 (Fig. 3) enthält eine Baugruppe 29 zur Verzögerung der Sprechsignale des Lehrstoffs, einen Frequenzfilter 30, nämlich einen Tiefpaß, und einen Abschwächer 31. Als Verzögerungsbaugruppe 29 dient ein serienmäßige·. Stereo-Tonbandgerät, in dem zwischen dem Aufzeichnungskopf 32 und dem Wiedergabekopf 33 mit Hilfe einer Rolle 34 eine Magnetbandschlinge 34' gebildet ist. Die Rolle 34 ist verschiebbar, und durch Änderung ihrer Lage, also durch iiinstellung der Schlingenlänge, läßt sich die Verzögerungszeit der Sprechsignale der Lehrinformation verändern.

Der Ausgang der Verzögerungsbaugruppe 29 liegt am Eingang des Frequenzfilters 30, dessen Ausgang mit dem Eingang des Abschwächers 31 verbunden ist. welcher die verzögerten Signale bis zu 4OdB abschwächt. Der Ausgang des Abschwächers 31 stellt den Ausgang der Verzögcrungsschaltung 10 dar. der an den Eingang 14 (Fig. 1) des Signalmischers 12 angeschlossen ist.

Der Signalmischcr 12 (Fig.4) enthält ein Additionsglied 35 und einen Wählschalter 36.

Das Additionsglied 35 stellt eine serienmäßige Matrixschaltung dar. Ein Eingang des Additionsglieds 35 ist mit dem Eingang 13| des Signalmischers 12 und der andere Eingang mit dem Eingang 14 des Signalmischers 12 verbunden. Der Ausgang des Addilions.^lieds 35 ist an den Kontakt 37 des Wählschalters 36 geiühri. Zwei andere Kontakte 38 und 39 des Wählschalter 36 sind mit den Eingängen 13₄ bzw. 132 des Signalmischers 12 verbunden.

Der Ausgang 15i des Signalmischers 12 ist direkt von dessen Eingang 13j durchgeführt. Der Ausgang 15₂ ist mit dem Umschaltkontakt des Wählschalters 36, der Ausgang 15j mit dem Ausgang des Additionsglieds 35 und der Ausgang 15₄ mit dem Eingang 13s verbunden.

Fig. 5 zeigt das Schaltbild des Impulsgebers 17 zur Erzeugung von elektrischen Reizsignalen. Dieser besieht aus einem mit Transistoren 40 und 41 aufgebauten Multivibrator sowie einem Indikator, dessen Schaltung die Transistoren 42 und 43 enthält.

Am Kollektor des Transistors 40 liegen ein Widerstand 44 und ein A nschluß des Kondensators 45, dessen zweiter Anschluß an die Basis des Transistors 41 und an einen Widerstand 46 geschaltet ist. Am Kollektor des Transistors 41 liegen ein Widersland 47 und ein Anschluß des Kondensators 48, dessen zweiter Anschluß mit der Basis des Transistors 40 und mit einem Widerstand 49 verbunden ist. An den Kollektor des Transistors 41 ist auch ein Anschluß des Kondensators 50 geschaltet, dessen zweiter Anschluß mit einem Einstellwiderstand 51 verbunden ist. Der Mittelabgriff

des letzteren ist an den Ausgang 18| des Impulsgebers 17 sowie an die Anode einer Diode 52 geführt, deren Katode an der Erdschiene liegt, mit der auch der dritte Anschluß des Einstellwiderstandes 51 Verbindung hat.

Die Öffnungskontakte 53 eines Relais 54 sind an die Anode und an die Katode der Diode 52 angeschlossen. Ein Anschluß des Relais 54 ist mit dem Eingang des Impulsgebers 17 verbunden, der am Ausgang 232 der Verarbeitungseinheit 22 liegt, und der andere Anschluß des Relais 54 ist an die Hrdschienc geschaltet. Die Basis des Transistors 42 hat mit einem Anschluß des Widerstandes 55 und mit dem Eingang 18j des Impulsgeber* 17 Verbindung. Der zweite Anschluß des Widerstandes 55 liegt an der Erdschiene.

Der Ejiiitter des Transistors 42 ist mit der Basis des Transistors 43 und mit einem Anschluß des Widerstandes 56 verbunden, dessen /weiter Anschluß geerdci ist. 7-wischeii (Jem Kollektor und de ι Basis des Ti«immm<iis 43 liegt ein Kondensator 57. An den Kollektor des Transistors 43 isl auch ein Anschluß eines Leuchtindikators 58 und ein Anschluß des Relais 59 geschallet, dessen /weiter Anschluß mit der Speiseschiene verbunden ist. Die .Schließkontakte 60 des Relais 59 sind an die Speiseschiene und an den Ausgang 18;des Impulsgebeis 17 angeschlossen.

In F i g. 6 ist das prinzipielle Schaltbild der Baueinheit 24 als Muskelrei/signale dargestellt. Ein Impulsgenerator 61 ist mit dem Eingang eines Modulators 62 verbunden, dessen /weiter Eingang am Ausgang eines Myosignaldetektors 63 liegt. Der Eingang des let/teren ist mit dem Eingang der Baueinheit 24 verbunden, der am Ausgang 23i der Verarbeitungseinheit 22 liegt. Der Ausgang des Modulators 62 ist an einen Leistungsverstärker 64 angeschlossen, dessen Ausgang den Ausgang der Baueinheit 24 darstellt.

In F i g. 7 ist der prinzipielle Aufbau der Einheit 22 zur Verarbeitung von Signalen der Geber der physiologischen Reaktionen des Kontrollstudenten gezeigt. Diese Einheit weist acht identisch aufgebaute Kanäle auf. von denen in F i g. 7 nur der erste Kanal und der letzte Kanal dargestellt sind Iprlpr Kanal isl wip foliot aufgebaut

Jeder Eingang wirkt zunächst auf einen Eingangsverstärker 65 und ist angeschlossen an einen zugehörigen Ausgang 25' des Gebcrblocks 25. Der Ausgang des Eingangsverstärkers 65. der nach einer Standardschaltung aufgebaut ist. liegt am Eingang eines Operationsverstärkers 66. Parallel zu diesem Operationsverstärker

66 ist in einen Rückkopplungszweig eine Wien-Brücke

67 eingeschaltet. Diese ist auf einen der Frequenzbereiche 8 bis 12. 15 his 30. 4 bis 7 oder 0.5 bis 3 Hz abgestimmt, die den Hauptrhytmen im Elektroenzephalogramm des Studenten entsprechen. Der Ausgang des nach einer Standardschaltung aufgebauten Operationsverstärkers 66 ist mit dem Eingang eines Integrators 68 verbunden, der ebenfalls eine Standardschaltung darstellt. Der Ausgang des Integrators 68 ist an den Ausgang 23i der Verarbeitungseinheit 22 angeschlossen. Am Ausgang des Integrators 68 liegt auch der Eingang einer Schwellenwertschaltung 69, deren Ausgang mit dem Ausgang 232 der Verarbeitungseinheit 22 verbunden ist.

F i g. 8 zeigt den Geberblock 25. Zu diesem gehören serienmäßige Geber, und zwar ein Elektrokardiogrammgeber 70, ein Elektroenzephalogrammgeber 71, ein Pneumogrammgeber 72, ein Bewegungsgeber 73, ein Nadelgeber 74, ein Wärmeeinwirkungsgeber 75, ein Aktogrammknopfgeber 76, ein Myogrammgeber 77 sowie eine gemeinsame Elektrode 78. Die Geber 70,71, 72, 73,76,77,78 sind mit entsprechenden Ausgängen 25^; des Blocks 25 verbunden, während die Geber 74 und 75 an zugehörigen Eingängen des Blocks 25 angeschlossen sind.

ί Der Betrieb der beschriebenen Einrichtung verläufl wie folgt:

Die Ausgangssignale der Speichereinrichtung 1 für den audiovisuellen Lehrstoff, der Speichereinrichtung 2 für Steuer- und Begleitsignale und der Speichereinrich-

in lung .1 für Frage- und Anweisiingssignale werden der Additionsmatrix 28 der Additionsschaltung 4 zugeführt und hier additiv linear summiert und gelangen zum Ausgang der Additionsschaltung 4. Dem Eingang des Spannungsteilers 26 werden Signale vom Ausgang der

i) weiteren Speichereinrichtung 7 für suggestiv wirkende audiovisuelle Signale zugeführt. Der Spannungsteiler 2ft bewirkt eine Abschwächung dieser Signale bis an die »* »tMiTiOiMVtÜMgvSCMwuiC ÜCS rvOnirOiiSiüüCniCn i'tCr.ii'i worauf auch diese Signale dem Mischer 12 zugeführt

2(i werden. Der Spannungsteiler 27 dient zur Abschwä ellung der Signale der Speichereinrichtung 3 für Frage und Anweisungssignale und zur Anpassung des .Signalpegels an die Ausgangssignale tier Additionsschaltung4.

J> Von der Speichereinrichtung I kommen /. B. bei einem Fremdsprachenunterricht Audiosignale der grundlcgc .den l.ehrinformation in der Fremdsprache. von der Speichereinrichtung 2 ein funklioncller Musikhintergrund und von der Speichereinrichtung 3

i" Frage- und Anweisungssignalc in Form von Sprechsi gnalen mit Parallel-Übersetzung.

Der begleitende Musikhintergrund wird von dem Operateur mit dem Rhythmus der biologischen llauptprozesse des Kontrollstudenten gewählt, die von

r> der Vcrarbcitungscinhcit 22 registriert werden. Zu diesem Zweck wird Unterhaltungsmusik gewählt, und zwar mit den Rhythmen b0 bis 80 Takte in der Minute (Herzrhythmus). 12 bis 18 Takte/min (Atemrhythmus) und 10 bis 30 Takte/min (Elektroenzephalogrammrhythmen). Der Musikhintergrund wird durch Audiosi enale und durch entsprechend der Musik modulierte Farbsignale (Lichtorgel) erzeugt.

Die Verzögerungsschaltung 10 bewirkt eine zeitliche Verzögerung der Sprechsignalc der I.ehrinformationen

■!·' um eine Zeitspanne, die etwa einer lexikalischen Intonationseinheit (einem Syntagma) entspricht, eine Filterung dieser Signale nach ihrer Frequenz und ihre Abschwächung bis zur Wahrnehmungsschwelle des Kontrollstudenten in Übereinstimmung mit der Anzahl

V) seiner Antworten auf Testfragen. Hierzu werden die Signale von der Speichereinrichtung 1 dem Eingang der Verzögerungsschaltung 10 und weiter der Baugruppe 29 (Fig.3) zur Verzögerung zugeführt. Die vom Ausgang der Verzögerungsbaugruppe 29 gelieferten und um eine lexikalische Intonationseinheit verzögerten Signale werden im Tiefpaßfilter 30 gefiltert und durch den Abschwächer 31 bis zur Wahrnehmungsschwelle des Kontrollstudenten abgeschwächt. Vom Ausgang des Abschwächers 31 werden die Signale dem Signalmi-

M scher 12 zugeführt.

Der Signalmischer 12 hat die Aufgabe, die verzögerten, abgeschwächten und gefilterten Signale mit den Signalen der Additionsschaltung 4 und mit den suggestiv wirkenden Signalen der weiteren Speichereinrichtung 7 additiv oder selektiv zu summieren und sie auf die Ausgangskanäle zu verteilen, wobei dies unter Berücksichtigung der Anzahl der Antworten und der Dauer der Reaktion des Kontrollstudenten auf die Testsignale

geschieht.

Auf die Eingänge 13|, 13j. 13j, 134, 13s des Signalmischers 12 werden die Signale der Additionsschaltung 4 gegeben, und dem Eingang 14 werden Signale von der Verzögerungsschaltung 10 zugeführt. Im Additionsglied 35 erfolgt die lineare Summierung der ankopvnenden Signale. Die summierten Signale gelangen zum Kontakt 37 des Wählschalters 36, der wahlweise die Signale der Eingänge 13₄ oder 13₂ oder das Signal des Additionsglieds 35 auf den Ausgangskanal 15> geben kann. Die Ausgangskanäle des Signalmischers 12 führen z. B. Signale des Musikhinlergrundes (Ausgang 15|), grundlegende l.ehrinformationen (Ausgang 15)), zusätzliche Lehrinformationen (Ausgang 15;) und ein Begleitsignal von der Speichereinrichtung 2 (Ausgang \5*). Die Ausgangssignale des Mischers 12 werden dem mehrkanaligen Aufzeichnungsgerät 16 (F'ig. I) für die Signalaufzeichnung auf einen Träger zugeführt.

Die Speichereinrichtungen 1, 2, 3 und 7 stellen Magnetbandgeräte oder Videoaufzeichnungsgeräte zur Wiedergabe vorher aufgezeichneter Ton- oder Videosignale dar. Das Gerät 16 wird zur Aufzeichnung verwendet und das audiovisuelle Wiedergabegerät 19 gibt diese aufgezeichneten Signale wieder. n

Die weitere Speichereinrichtung 7 erzeugt suggestiv wirkende audiovisuelle Signale zur subsensorischen und suggestiven Einwirkung aus den zusammengestellten und in der Art von Sprechsignalen gespeicherten Aufzeichnungen. Dabei stellen die Signale der suggesti- jo ven und subsensorischen Einwirkung z. B. die Gesamtheit von Anweisungen für ein programmiertes Autotraining (Autosuggestionsanweisungen) dar, wobei diese auf dem Niveau der bewußten Wahrnehmung durch den Kontrollstudenten oder unter dieser Schwelle zusam- 3"> men mit Signalen von gefühlsmäßig bedeutsamen Reizfaktoren (z. B. Lachen) wiedergegeben werden.

Die Speichereinrichtung 7 formiert auch synchronisierte Signale zur reflektorischen Unterstützung der suggestiven und subsensorischen Stimulierung in der Art von Schlüssel-Sprechsignalen. Die reflektorische unterstützung erfoigi durch verzogene Anüciung uci Parameter der zur Wiedergabe bestimmten Signale, so daß sich eine Unterstützung der suggestiven Signale ergibt. Wird z. B. eine Änderung der Licht- und Schallempfindlichkeit des Kontrollstudenten festgestellt, so werden die audiovisuellen Signale der Speichereinrichtung 7 mit einem niedrigeren Pegel wiedergegeben.

Die suggestive und subsensorische Stimulierung wird auch erzielt durch Schlüssel-Sprechsignale, welche Antworten oder Schlüssel zu Sprechsignalen der grundlegenden Lehrinformation darstellen, wenn diese Aufgaben oder Fragen enthält. Dabei werden die Signale zur suggestiven und subsensorischen Stimulierung mit zeitlicher Verzögerung gegenüber den Fragen oder Aufgaben der grundlegenden Lehrinformation wiedergegeben, sowie mit einem Signalpegel, der der Wahrnehmungsschwelle entspricht. Sowohl die Verzögerung als auch der Pegel werden nach Testergebnissen festgelegt

Der Impulsgeber 17 ist zur Erzeugung von elektrischen Reizsignalen an elektrisch aktiven Stellen am Körper des Kontrollstudenten während des Kontrollunterrichts bestimmt Der aus den Transistoren 40 und 41 aufgebaute Multivibrator erzeugt Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 400 Hz. Vom Ausgang des Multivibrators gelangen diese Impulse zum Einstellwiderstand 51 und zur Diode 52, die zur Festlegung des Signalnullpegels bestimmt ist. Die Kontakte 53 des Relais 54 stellen einen Nebenschluß für das Ausgangssignal des Einstellwiderstandes 51 dar, bis von dem mit dem Ausgang 232 der Verarbeitungseinheit 22 verbundenen Eingang des Impulsgebers 17 ein Signal erscheint. Bei der Signalankunft vom Ausgang 23j der Verarbeitungseinheit 22 werden die Relaiskontakte 53 geöffnet, und am Ausgang 18, des Impulsgebers 17 erscheint ein Signal.

Mit dem Einstellwiderstand wird der erforderliche Pegel der Signale eingestellt, die dem Ausgang I81 des Impulsgebers 17 zugeführt werden. Diese Signale dienen zur Elektrostimulierung von elektrisch aktiven Stellen am Körper des Kontrollstudenten.

Über den Eingang 18)gelangt zum Impulsgeber 17 ein Signal, das zur Anzeigeschaltung mit den Transistoren 42 und 43 weitergegeben wird. Beim Erscheinen des Signals an der Basis des Transistors 42 wird der Leuchtindikator 58 gezündet und spricht das Relais 59 an, dessen Kontakte 60 geschlossen werden und somit das zur Wärmestimulierung von elektrisch aktiven Stellen am Körper des Studenten bestimmte Signal zum Ausgang I82 übertragen.

Die Baueinheit 24 (Fig. 6) für Muskelreizsignale ist zur elektrischen Stimulierung von Muskeln des Kontrollstudenten zwecks Erhöhung seiner motorischen Aktivität bestimmt. Der Impulsgenerator 61 erzeugt Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 80 Hz, die auf den Eingang des Modulators 62 gegeben werden. Dem Eingang der Baueinheit 24 werden Signale von der Verarbeitungseinheit 22 zugeführt. Der Detektor 63 bewirkt die Demodulation dieser Signale. Vom Ausgang des Detektors 63 gelangen die Signale zum Eingang des Modulators 62. Mit dem demodulierten Signal der Bioprozesse des Kontrollstudenten wird die vom Impulsgenerator 61 erzeugte Impulsfolge moduliert. Die sich ergebenden modulierten Impulse werden vom Ausgang des Modulators 62 dem Leistungs-Endverstärker 64 zugeführt, in dem die Impulssignale endgültig verstärkt werden. Vom Ausgang des Leistungsverstär-

KC13 UT gVtailgCll VIlV. kjlgliuiv. Zum ,-u^^u..^ w.

Baueinheit 24 und dann über die Baugruppen 16 und 19 zur Myogrammelektrode 77 (Fig.8) des Geberblocks 25.

Der Geberblock 25 mit der Verarbeitungseinheit 22 (F i g. 7) ist zur Registrierung der wichtigsten physiologischen Prozesse des Kontrollstudenten und seiner Reaktion auf die audiovisuellen Signale bestimmt. Der Ausgang 232 der Verarbeitungseinheit ist mit dem Eingang des Impulsgebers 17 zur Erzeugung von elektrischen Reizsignalen verbunden, sein Ausgang 23t liegt am Eingang der Baueinheit 24 für Muskelreizsignale, und sein Mehrkanaleingang ist an den Mehrkanalausgang 25¹ des Geberblocks 25 angeschlossen.

Die von dinem Geber registrierten Signale werden von dem Eingangsverstärker 65 verstärkt und gelangen zum Eingang des Operationsverstärkers 66 mit der parallel liegenden Wien-Brücke 67, die den Frequenzgang des Operationsverstärkers 66 bestimmt Der mit einem solchen Rückkopplungszweig versehene Operationsverstärker 66 gibt die Möglichkeit, aus den Vorgängen, die z. B. im Elektroenzephalogramm registriert werden, Frequenzkomponenten im Bereich von 03 bis 7 Hz herauszufiltem, die den Gesamttonusabfall beim Kontrollstudenten charakterisieren, sowie Frequenzkomponenten im Bereich von 8 bis 30 Hz abzutrennen, die die Gesamttonussteigerung beim

Kontrollstudenten kennzeichnen.

Vom Ausgang des Operationsverstärkers 66 werden die Signale dem Integrator 68 zugeführt, der die Integration der sich nach der Filterung ergebenden Biosignale bewirkt. Vom Ausgang des Integrators 68 gelangen die Signale zur Schwellenwertschaltung 69, die bei einem von dem Operateur vorgegebenen Pegel anspricht. Das Ausgangssignal der Schwellenwertschaltung 69 wird dem Ausgang 232 der Verarbeitungseinheit 22 zugeführt, der mit dem Eingang des Impulsgebers 17 zur Erzeugung von Reizsignalen verbunden ist. Das vom Ausgang 232 abgenommene Signal steuert die Einschaltung des Impulsgebers 17 und das Signal vom Ausgang 23| wird zur Steuerung der Baueinheit 24 für Muskelreizsignale benutzt.

Der Geberblock 25 (F i g. 8) dient zur Gewinnung von Informationen über die physiologischen Reaktionen des Knntrnllstndenten und zur Anlegung von Stimulationssignalen an ihn. Der Geberblock 25 ist mit der Verarbeitungseinheit 22 und mit dem Wiedergabegerät 19 verbunden. Der Geber 70 registriert das Elektrokardiogramm des Kontrollstudenten. Der Geber 71 dient zur Registrierung des Elektroenzephalogramms, der Geber 72 zur Registrierung der Atmung (des Pneumogramms), der Geber 73 zur Registrierung von Bewegungen. Der Nadelgeber 74 wird für die Elektrostimulation von elektrisch aktiven Stellen am Körper des Studenten verwendet, und der Geber 75 dient zur Wärmestimulierung von elektrisch aktiven Stellen am Körper des Studenten. Mittels des Gebers 76 registriert man Aktogramme (Antworten) des Kontrollstudenten und mit dem Geber 77 läßt sich die Elektrostimulierung von Muskeln des Studenten zwecks Aktivierung seiner motorischen Tätigkeit durchführen. Die meinsame Elektrode 78 dient zur Signalregistrie rung beim Suchen von elektrisch aktiven Stellen.

Die mittels der beschriebenen Einrichtung während eines Konlrollunterrichts an einem Kontrollstudcnten erstellten Lehrprogramme können späterhin für den 1 interricht solcher Studenten benut/.l werden, deren Reaktionen auf Testsignale annähernd gleich denen des Konirollstudenten sind. Nach einem Programm können durchschnittlich 20 bis 2^r)ⁿ'» aller Studenten gelehn werden. Für den Unterricht von Personen mit anderen Parametern sind Programme zu wählen, die unter

2t) Heranziehung eines Kontrollstudentcn erstellt wurden, dessen Daten ähnlich den Parametern dieser Personen sind. Für einen Lehrgang, an dem sich ein breit streuendes Spektrum von Studierenden beteiligt, muß also eine Bibliothek mit einer entsprechenden Anzahl

2i von aufgezeichneten Programmen zur Verfügung stehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Durchführung eines forcierten Lehrvorgangs mit einem Kontrollstudenten, mit einer Speichereinrichtung für audiovisuellen Lehrstoff, einer Speichereinrichtung für Steuer- und Begleitsignale (wie z. B. Hintergrundmusik) einer Speichereinrichtung für Frage- und Anweisungssignale, einer Additionsschaltung mit Spannungsteilern zur Zusammenfassung und selektiven Abschwächung der von den vorgenannten Speichern wiedergegebenen Signale, einem der Additionsschaltung nachgeschalteten audiovisuellen Wiedergabegerät sowie Meßeinrichtungen für physiologische Reaktionen des Kontrollstudenten, die für den Lernvorgang bedeutsam sind, gekennzeichnet durch eine weitere Speichereinrichtung (7) für suggestiv wirkende audiovisuelle Signale, die dem SpannungsicMer (26) der Additionsschaltung (4) zugeführt werden, durch eine an die Speichereinrichtung (1) für den audiovisuellen Lehrstoff angeschlossene Verzögerungsschaltung (10) mit Frequenzfilter und Abschwächer, und durch einen der Additionsschaltung (4) und der Verzögerungsschaltung (10) nachgeschalteten Signalmischer (12) mit Additionsglied (35) und Wählschalter (36), durch ein mehrkanaliges Aufzeichnungsgerät (16) für die Ausgangssignale des Signalmischers (12), dessen Ausgänge auf das audiovisuelle Wiedergabegerät (19) geschallet sind, sowie durch einen von den Ausgangssignalen der Meßeinrichtungen (22, 25) für physiologische Reaktionen de. Kontrollstudenlcn gesteuerten Impulsgeber (1.7) zur Erzeugung von elektrischen Reizsignalcn, die ii dem Aufzeichnungsgerät (16) synchron mit den Signalen aus dem Signalmischer (12) aufgezeichnet werden und die auf den Kontrollstudenten einwirkende Reizausteilcr (74,75) beaufschlagen.

2. Einrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine Baueinheit (24) für Muskelrcizsignale mit einem lmpulsgenerator(61),dessen Ausgangssignale in Abhängigkeit von den Ausgangssignalcn eines Myosignaldetektors (63) moduliert werden.