RU2635790C2 - Multifunctional interactive training range-room - Google Patents
Multifunctional interactive training range-room Download PDFInfo
- Publication number
- RU2635790C2 RU2635790C2 RU2016100627A RU2016100627A RU2635790C2 RU 2635790 C2 RU2635790 C2 RU 2635790C2 RU 2016100627 A RU2016100627 A RU 2016100627A RU 2016100627 A RU2016100627 A RU 2016100627A RU 2635790 C2 RU2635790 C2 RU 2635790C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- teacher
- output
- video
- computer
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
- G09B5/08—Electrically-operated educational appliances providing for individual presentation of information to a plurality of student stations
- G09B5/14—Electrically-operated educational appliances providing for individual presentation of information to a plurality of student stations with provision for individual teacher-student communication
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
- G09B5/06—Electrically-operated educational appliances with both visual and audible presentation of the material to be studied
- G09B5/067—Combinations of audio and projected visual presentation, e.g. film, slides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
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.The invention relates to the field of technical training tools and is intended to provide various types of training sessions, both of a traditional type, such as a lecture, seminar, practical lesson, and innovative ones - a business game, a debate, a webinar.
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.Applied hardware and software solutions allow you to implement the functions of the training ground and the situational center, to carry out simulation modeling of various introductory and problem situations, learn the rules of the road, conduct operational and tactical exercises, and develop teamwork skills.
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.A well-known real-time training system (RU 106016), which contains workstations with trainee computers and means for displaying information for trainees in group perception mode, trainee computers are connected via the Internet or WI-FI to a server with a training software product and communication, the server is connected by direct and feedback with a user database containing media content, while the computers of the students have two displays, and the system via the Internet or WI-FI connection the teacher’s computer is turned on with the server, and the means for displaying information for students in group perception mode are connected to the teacher’s computer, and the server is also connected to the school administrator’s computer via the Internet or WI-FI. Moreover, the server via the Internet can be connected to remote computers of the trainees, and the means for displaying information for trainees in the group perception mode can be: a projector, an electronic board, a printer, a scanner.
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.Known interactive study room on labor protection (RU 106017), containing a teacher’s computer with an operating system and software and having means of connecting to network equipment, to an interactive whiteboard, to which at least one teacher’s tablet, a multimedia projector and a device for reading and (or) reproducing sheet documents, a video camera, means for connecting laboratory equipment. The cabinet contains a server with software for individual or group training, testing of acquired knowledge and exams and storage of information: a multimedia library on labor protection, test and exam results, performance analysis on the topics studied, for each student, while the server is connected via a local area network to individual computers of students, the teacher, with video conferencing, the Internet and is connected to an uninterruptible power supply; a Maxim or Gosha simulator is installed on the table, connected to the server, and the sound speaker system is connected to the teacher’s computer, and the office contains visual training material: mannequins in protective suits, posters and stands for labor protection.
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.An interactive study room (RU 68162) was chosen as a prototype, the use of which will expand the arsenal of teaching aids and also increase the effectiveness of the learning process. Interactive study room includes: teacher's computer; interactive whiteboard connected to the teacher's computer; a multimedia projector connected to the teacher’s computer and designed to project multimedia data onto an interactive whiteboard; at least one teacher tablet, each of these teacher tablets being connected to an interactive whiteboard; a group of student test panels connected each to an interactive whiteboard; at the same time, the operating system and at least the software for operating the interactive whiteboard in interaction with the teacher’s tablet and the student’s test panels are stored in the teacher’s computer memory. If necessary, this office can be supplemented with a multifunctional device for scanning and (or) printing, a camera for receiving photo and (or) video recordings, means for connecting to network equipment and means for connecting to laboratory equipment.
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.However, the above devices have the following disadvantages. The interactive whiteboard used in these devices has limited perception capabilities, which are determined by its small geometric size (usually not more than 1.5 by 2.5 meters). Thus, the trainees are at different distances from the blackboard, which affects the assimilation of educational material (the effect of "back desk"). In addition, the interactive whiteboard allows simultaneous use of the interactive feedback of two to three trainees, while the remaining members of the study group are passive observers.
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.Multimedia projectors, which are an integral part of the above devices, are usually located under the ceiling in front of the board, i.e. are in the zone of attention of the trainees, thereby creating a distraction.
В известных устройствах также отсутствует возможность одновременно решать различные учебные задачи или одну задачу, но по-разному.In the known devices there is also no possibility to simultaneously solve various educational tasks or one task, but in different ways.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей учебного кабинета-полигона.The task to which the invention is directed is to expand the functionality of the training room training ground.
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).The problem is solved using a device that includes the first teacher’s computer, the first multimedia projector, the first teacher’s tablet, and the second teacher’s computer, the second multimedia projector, the first and second reflective screens, the first and second interactive set-top boxes for the first and second multimedia projectors, a switch video signals, the teacher’s second tablet, trainee’s tablet computers, mixer, speaker amplifier, distributed speaker system. In this case, the first and second reflective screens are installed horizontally and built into the countertop, made with the possibility of placing on it along with tablet computers trainees, as well as notebooks, printed documents. In this case, the first output (video) of the first computer of the teacher is connected to the first input (video) of the video switch. The second output (video) of the second teacher’s computer is connected to the second input (video) of the video switch. The second output (USB) of the first teacher’s computer is connected to the third input (USB) of the signal switch. The first output (video) of the signal switch is connected to the input of the first multimedia projector, the second output (video) of the signal switch is connected to the input of the second multimedia projector. The third output (USB) of the first computer of the teacher is connected to the input of the first console of the first multimedia projector. The second output (USB) of the second computer of the teacher is connected to the input of the second console of the second multimedia projector. The fourth output of the teacher’s first computer (audio) is connected to the first input of the mixer, the second input of which is connected to the third output (audio) of the second teacher’s computer, and the teachers ’microphones are connected to the third and fourth inputs of the mixer and the mixer output is connected to the distributed speaker system through an acoustic amplifier. At the same time, teachers' computers, teachers' tablets, students' tablet computers are connected by a local area network (LAN).
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.One of the features of the present invention is that the brackets with multimedia projectors, together with interactive consoles to them, are mounted above the reflective screens so that the optical axis of the lenses are offset from the surface of the reflective screens and are away from their working space. Preservation of the necessary image proportions is achieved by means of keystone correction built into multimedia projectors. This arrangement has several advantages. In addition to the obvious aesthetic effect, the removal of bulky devices from the space above the surface of the table into which reflective screens are built-in, this made it possible to organize uniform enough bright lighting on the table surface, which in turn facilitated the work of students with documents, including handwritten and damaged ones, and also small-scale maps and diagrams.
На фиг. 1, 2, 3 изображено устройство, где:In FIG. 1, 2, 3 shows a device where:
1 - первый светоотражающий экран;1 - the first reflective screen;
2 - второй светоотражающий экран;2 - the second reflective screen;
3 - столешница;3 - countertop;
4 - планшетные компьютеры обучаемых;4 - students' tablet computers;
5 - первый компьютер преподавателя;5 - the first computer of the teacher;
6 - второй компьютер преподавателя;6 - the second computer teacher;
7 - коммутатор видеосигнала;7 - video switch;
8 - первый мультимедийный проектор;8 is a first multimedia projector;
9 - второй мультимедийный проектор;9 - a second multimedia projector;
10 - интерактивная приставка к первому мультимедийному проектору 8;10 - interactive set-top box for the
11 - интерактивная приставка ко второму мультимедийному проектору 9;11 is an interactive set-top box for the
12 - микшер;12 - mixer;
13 - акустический усилитель;13 - acoustic amplifier;
14 - распределительная акустическая система.14 - distribution speaker system.
15 - планшеты преподавателей;15 - tablets of teachers;
16 - микрофоны преподавателей.16 - microphones of teachers.
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.In this case, the first and second
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.In FIG. 4 shows the location of the
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.The present invention is a two-channel device, where the first teacher’s
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.The use of two multimedia projectors of channels A and B is primarily due to the need to obtain, without distortion, a large illuminated surface sufficient to accommodate at least thirty student workstations (average size of the study group). In addition, this provides the possibility of obtaining various combinations of the projected image, which may vary depending on the educational tasks (see Fig. 5). A variety of combinations is also supported by the settings of the video card modes of teachers'
Основные комбинации:The main combinations:
1. - изображение канала А дублируется на экраны 1 и 2;1. - the image of channel A is duplicated on
2. - изображение канала А зеркально дублируется на экраны 1 и 2;2. - the image of channel A is mirror-duplicated on
3. - изображение канала А растянуто на экраны 1 и 2;3. - the image of channel A is stretched to
4. - изображение канала А зеркально растянуто на экраны 1 и 2;4. - the image of channel A is mirrored on
5. - изображение канала А поступает на экран 1, изображение канала Б поступает на экран 2;5. - the image of channel A goes to
6. - изображение канала А поступает на экран 1, изображение канала Б зеркально поступает на экран 2;6. - the image of channel A goes to
7. - изображение канала Б растянуто на экраны 1 и 2;7. - the image of channel B is stretched to
8. - изображение канала Б зеркально растянуто на экраны 1 и 2.8. - the image of channel B is mirrored on
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).Thanks to the use of two
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.The presence of two teacher jobs equipped with
Наличие по периметру светоотражающих экранов обычной столешницы 3 обеспечивает удобство работы как с печатными документами, так и с планшетными компьютерами 4 обучаемых.The presence on the perimeter of the reflective screens of the
В состав оборудования кабинета входит аппаратура обеспечения доступа к электронным информационным ресурсам по радиоканалу через Wi-Fi.The cabinet equipment includes equipment for providing access to electronic information resources over the air via 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.This further expands the functionality of the cabinet. If students use
Оба компьютера преподавателей 5, 6 снабжены источниками бесперебойного питания, имеют соединение через ЛВС с локальными электронными информационными ресурсами и сетью Интернет.Both computers of
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.The equipment of the cabinet allows you to fully view multimedia files. To ensure the reproduction of the acoustic component of multimedia, the sound card outputs of teachers'
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.Also, when using the invention, it remains possible to implement the traditional teaching method using notebooks and printed documents (books, workshops, study guides), since this possibility is provided by the presence of around the perimeter of the reflective screens of the
Работа многофункционального интерактивного учебного кабинета-полигона при реализации функций учебного полигона и ситуационного центра с имитационным моделированием проблемных ситуаций происходит следующим образом:The work of a multifunctional interactive classroom-training ground in the implementation of the functions of the training ground and a situational center with simulation modeling of problem situations occurs as follows:
- 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- in the computer memory of the teacher’s
- 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;- from the output of the video card of
- изображение с мультимедийных проекторов 8, 9 проецируется на светоотражающие экраны 1, 2;- the image from the
- 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)- at the same time, the control signal from the
- 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;- at the same time, the control signal from the
При пересечении этого поля посторонним предметом (рукой или указкой) на компьютер поступает команда на перемещение соответствующего элемента изображения.When this field crosses a foreign object (hand or pointer), a command is sent to the computer to move the corresponding image element.
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.Acoustic signals accompanying the training task come from the audio outputs of the computers of
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.If it is necessary for students to use
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.When using trainees' individual tablet computers, 4 training tasks are delivered to them via a radio channel in the WI-FI standard through a router directly from the teacher’s
Для подтверждения осуществления изобретения была создана электрическая схема, в которой использованы следующие стандартные серийные элементы:To confirm the implementation of the invention, an electrical circuit was created in which the following standard serial elements were used:
- мультимедийный проектор Optoma XE610ST;- multimedia projector 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;- computer teacher IRU City 319,
- распределенная акустическая система Inter-M, состоящая из шести колонок мощностью по 10 Вт;- Inter-M distributed speaker system, consisting of six 10-watt speakers;
- планшетные компьютеры обучаемых (любые на платформе Android или Windows, снабженные функцией поддержки WI-FI);- trainees' tablet computers (any on the Android or Windows platform, equipped with the WI-FI support function);
- интерактивная приставка к проектору Eiki IK-1,- interactive console for the projector Eiki IK-1,
- коммутатор видеосигналов Kramer VS-42H- video switch Kramer VS-42H
- микшер и акустический усилитель Inter-M РА-2000.- mixer and acoustic amplifier Inter-M RA-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.In the center of the office was a horizontally widescreen 2.0 by 6.0 meters interactive information field, which was two reflective screens of channel A and channel B (1 and 2) built into the
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).Taking advantage of the horizontal position of reflective screens in combination with switching equipment, such as a
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.The brackets with
В состав кабинета-полигона входило акустическое оборудование для воспроизведения звуковых файлов (микшер 12, акустический усилитель 13, акустические колонки распределенной акустической системы 14).The cabinet-polygon included acoustic equipment for playing sound files (
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.The use of the present invention made it possible to simultaneously solve various educational problems or one task, but in different ways, due to the presence of two independent channels for supplying information A and B, for example, when working out the tasks of counteracting a conditional opponent, when the training group was divided into two subgroups and one side "Red", and the other for the "blue". In this case, each subgroup was assigned its own introductory, which the trainees practiced. In another option, when each subgroup was assigned the same training task, for example, to analyze the tactical situation on the ground and to develop methods for its optimization, after the task was completed by both subgroups, they were compared among themselves, and then, in the process of joint discussion, the winner was determined.
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.When studying the rules of the road, images of intersections, sections of roads, both real and imaginary, traffic lights, obstacles, and so on, were projected onto the
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.During the tactical exercises, maps of the area, forest, mountains, city blocks, both real and imaginary, were projected on the screens. Various situations were simulated, such as an attack by terrorists, search operations, military operations, hostage taking, accidents, catastrophes and so on. The students manipulated the symbols of forces and means, military equipment, the movement of units and units that were moved by touching the screen with a hand or a pointer.
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.When developing teamwork skills to complicate the tasks to be solved, intensify healthy rivalry and develop tactical thinking, the group was divided into two parts, one of which “played” for the terrorists, and the other for law enforcement officers. At the same time, different data were entered into the memory of computers of workplaces of
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.A similar scheme was implemented in the organization of business games, competitions such as “brain ring”. Moreover, all the information during the lesson was recorded in the memory of teachers'
Примеры использования полезной модели для обеспечения учебного процесса.Examples of using a utility model to ensure the educational process.
Пример 1. Учебная дисциплина: История Отечества.Example 1. Academic discipline: History of the Fatherland.
Тема: Куликовская битва.Subject: Battle of Kulikovo.
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:Disadvantages:
- преимущественно пассивная роль слушателей- predominantly passive role of listeners
- слушатели 1-3 и 22-24 находятся далеко от центра изображения- listeners 1-3 and 22-24 are far from the center of the image
- слушатели 10-15 и 25-30 видят изображение вверх ногами.- Listeners 10-15 and 25-30 see the image upside down.
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).both screens. The teacher talks about the course of the battle, demonstrating the movement of troops through interactive elements, then answers questions (see Fig. 7).
Недостатки:Disadvantages:
- преимущественно пассивная роль слушателей- predominantly passive role of listeners
- слушатели 10-15 и 25-30 видят изображение вверх ногами.- Listeners 10-15 and 25-30 see the image upside down.
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:Disadvantages:
- преимущественно пассивная роль слушателей.- predominantly passive role of listeners.
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:Disadvantages:
- преимущественно пассивная роль слушателей.- predominantly passive role of listeners.
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.Example 2. Academic discipline: Rules of the road.
Тема: Разворот в различных дорожных ситуациях.Topic: U-turn in various traffic situations.
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.Example 3. Training discipline: Rules of the road.
Тема: Проезд сложных дорожных развязок.Subject: Drive through complex road junctions.
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).Two channels are involved. The group is divided into two subgroups: 1-15 and 16-30. Each subgroup controls one or more vehicles, moving interactive elements on the surfaces of the screens. The teacher sets the task of finding the optimal path from one junction to another, followed by a change in direction. It is possible to use a competitive technique using virtual timers (see Fig. 15).
Пример 4. Учебная дисциплина и тема занятия могут быть любые.Example 4. The discipline and topic of the lesson can be any.
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.Form of study: a business game in the style of "Brain Ring". Two channels are involved, as well as individual tablet computers of the trainees (at least one per subgroup). The group is divided into two subgroups: 1-15 and 16-30. Groups ask one another questions prepared in advance. Questions come from
Пример 5. Учебная дисциплина и тема занятия могут быть любые.Example 5. The discipline and topic of the lesson can be any.
Форма занятия: «классический» семинар.Form of the lesson: “classic” seminar.
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.Presentation equipment is not involved. Trainees work with notebooks, summaries, prints. At the same time, the surface of the
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.This is only a small part of the many examples that can be implemented to ensure the educational process through the proposed utility model. At the same time, students receive all the necessary knowledge and skills necessary for the rapid assimilation of educational material, due to the ease of changing images, the amount of learned information is increased, and the visibility achieved contributes to a deep study of the subject.
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.Teachers can work alone or together. At the same time, they can either be at their workplaces or arbitrarily move around the classroom, using a personal tablet computer to control the presentation. This ensures the multifunctionality and flexibility of the educational process, combines an integrated and differentiated approach to learning, which clearly demonstrates the novelty of the proposed utility model.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100627A RU2635790C2 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Multifunctional interactive training range-room |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100627A RU2635790C2 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Multifunctional interactive training range-room |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016100627A RU2016100627A (en) | 2017-07-14 |
RU2635790C2 true RU2635790C2 (en) | 2017-11-15 |
Family
ID=59497108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016100627A RU2635790C2 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Multifunctional interactive training range-room |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2635790C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2711707C1 (en) * | 2019-07-05 | 2020-01-21 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" | Interactive tactical installation |
RU2720342C1 (en) * | 2019-09-09 | 2020-04-29 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" | Software and hardware system |
RU2733086C1 (en) * | 2020-04-17 | 2020-09-29 | Михаил Валерьевич Митрофанов | System of training equipment for combining visual and acoustic channel of perception of training content |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109243226B (en) * | 2018-10-23 | 2020-07-14 | 广东精标科技股份有限公司 | Multi-screen interactive teaching system and method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU68162U1 (en) * | 2007-06-08 | 2007-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Квазар-Микро.РУ." | INTERACTIVE TRAINING CABINET |
RU70394U1 (en) * | 2007-08-24 | 2008-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Квазар-Микро.РУ." | HARDWARE-SOFTWARE EDUCATIONAL COMPLEX |
RU106017U1 (en) * | 2010-12-24 | 2011-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" | INTERACTIVE LABOR TRAINING CABINET |
RU117028U1 (en) * | 2012-01-10 | 2012-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | TRAINING SYSTEM |
-
2016
- 2016-01-11 RU RU2016100627A patent/RU2635790C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU68162U1 (en) * | 2007-06-08 | 2007-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Квазар-Микро.РУ." | INTERACTIVE TRAINING CABINET |
RU70394U1 (en) * | 2007-08-24 | 2008-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Квазар-Микро.РУ." | HARDWARE-SOFTWARE EDUCATIONAL COMPLEX |
RU106017U1 (en) * | 2010-12-24 | 2011-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" | INTERACTIVE LABOR TRAINING CABINET |
RU117028U1 (en) * | 2012-01-10 | 2012-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | TRAINING SYSTEM |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2711707C1 (en) * | 2019-07-05 | 2020-01-21 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" | Interactive tactical installation |
RU2720342C1 (en) * | 2019-09-09 | 2020-04-29 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" | Software and hardware system |
RU2733086C1 (en) * | 2020-04-17 | 2020-09-29 | Михаил Валерьевич Митрофанов | System of training equipment for combining visual and acoustic channel of perception of training content |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016100627A (en) | 2017-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Guarascio et al. | Evaluation of students' perceptions of the Socrative application versus a traditional student response system and its impact on classroom engagement | |
Blachowicz et al. | Literacy coaching for change | |
RU2635790C2 (en) | Multifunctional interactive training range-room | |
Plakhotnik et al. | The Importance of Multimedia for Professional Training of Future Specialists | |
Tseng et al. | Effect of integrating blended teaching into mathematics learning for junior high school students | |
Saghafi et al. | Teaching methods in architectural design basics | |
Juwita et al. | Design and implementation of hybrid learning | |
CN102402870A (en) | Multifunctional demonstrating electrical teaching equipment | |
Cildir | About distance mathematics education of gifted students studying at secondary school | |
Montero et al. | Uses of augmented reality for supporting educational presentations | |
Fenyődi et al. | Online education and ‘best’practices in foreign language teacher’s education during the 2020/2021 lockdown period | |
Baker et al. | Teacher adjustment to technology: Overcoming cultural mindsets | |
JP6849228B2 (en) | Classroom system | |
CN202394402U (en) | Multifunctional demonstration audiovisual education equipment | |
Lin et al. | Using resource of classroom and content of textbook to build immersive interactive learning playground | |
Wolf et al. | Synchronous cohort-based international education | |
LEIS | A report on the use of iPads in the university classroom | |
Rahmat et al. | The evaluation and implementation on the development of stimulation setting using CTML Model | |
Svalina et al. | Attitudes of future primary education teachers about the application of information and communication technology in music teaching in primary schools | |
Berger | Instructional Aids in Mathematics. National Council of Teachers of Mathematics Yearbook 34. | |
Jia et al. | Engaging Students to Make Creative Music Using Hybrid Learning | |
Ganbat et al. | Experiences of using ICT for teaching courses of “Mechanics of Materials.” | |
Cummins | Technology in the Classroom and its Impacts on Student Achievement | |
Yüksel et al. | Past and Present of Educational Technologies in Turkey. | |
White | Distance Education Strategies |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200112 |