WO2016167691A2 - Способ обучения и средство для его осуществления - Google Patents

Способ обучения и средство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
WO2016167691A2
WO2016167691A2 PCT/RU2016/050007 RU2016050007W WO2016167691A2 WO 2016167691 A2 WO2016167691 A2 WO 2016167691A2 RU 2016050007 W RU2016050007 W RU 2016050007W WO 2016167691 A2 WO2016167691 A2 WO 2016167691A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information
educational
additional
education
digital
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/050007
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2016167691A3 (ru
Inventor
Виталий Витальевич АВЕРЬЯНОВ
Андрей Валерьевич КОМИССАРОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория 24"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория 24" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория 24"
Publication of WO2016167691A2 publication Critical patent/WO2016167691A2/ru
Publication of WO2016167691A3 publication Critical patent/WO2016167691A3/ru

Links

Definitions

  • the group of inventions relates to the field of education, and can be used in the educational process when educating a population representing different age groups from preschool children to students, and other layers involved in self-education, for obtaining versatile knowledge.
  • an augmented reality system including glasses with two transparent microdisplays, an audio system and a positioning system that provides the determination of three linear coordinates of the position of the observation point and three angular coordinates of the position of the observation line in space, and the computer, in real time generating and transmitting a stereo video image to the microdisplay of augmented reality glasses [Description of the invention to RF patent NQ 2528457 from 10. 12.20 12, IPC G09B 9/00, publ. 09/20/20 14].
  • a known method of teaching a practical skill namely fusion welding using a training system in virtual reality, containing a processor-based subsystem, a spatial tracking device, a simulation welding tool and a display device, the system simulates in virtual space a weld pool having real-time fluid metal fluidity and heat dissipation characteristics, and displays a simulated weld pool on at least one device - ve real-time display [Description of the invention to the patent RF NQ 249 1649 from 20.08.2009, IPC G09B 19/24, publ. 08/27/20 13].
  • the disadvantages of the training method and the system for its implementation include the need for a special, rather bulky simulator, which designs and implements a virtual model and provides student feedback with a virtual model. As in the previous case, such a system cannot be used individually in the environment familiar to the learner and for independent repetition of the course taken. Thus, the method that is almost ideal for acquiring practical skills cannot be applied for the mass acquisition of general educational knowledge at other levels of education.
  • a known method for training air traffic controllers of taxiing, launching and landing control centers on a real airfield which involves the formation of stereo images of three-dimensional virtual objects and superimposing them on a video image of a real airfield using a simulator based on combined reality technology
  • the simulator contains a virtual reality helmet, equipped with two microdisplays and two video cameras, a positioning system, including a means of determining three linear and three angular corners on the position of the helmet of virtual reality in space, and a computer that generates a pair of stereo images for microdisplays of the helmet of virtual reality.
  • System transmitter the positioning is placed on a virtual reality helmet [Description of the invention to the patent of the Russian Federation NQ 2493606 dated 08.02.201 1, IPC G09B 9/00, publ. 09/20/2013].
  • a known method of multimedia multilingual telecommunication education including the process of sharing knowledge to be transmitted to learning objects, which are preliminarily converted on the basis of psychological laws and criteria of cognitive activity using multimedia tools, tools and technologies into optimal virtual multimedia reality, for which produce basic multimedia clips consisting of a video image track and two audio tracks, while the basic audio track includes all sounds except speech, the second track includes speech in the main language of presentation, the subtitle track is digitally recorded on a physical medium, the speech and text components of the basic multimedia clips are translated into the required learning languages and the corresponding number of synchronous digital tracks of voice accompaniment and subtitles, and each of the audio tracks is obtained by mixing the base audio track and one of the speech tracks in a given language and a similar number of subtitle tracks with the possibility of them of choice, while broadcasting educational multimedia films is carried out centrally via digital television channels, and the exchange of other educational information, including reference information, interactive classes and adaptive knowledge control are carried out over the Internet [Description of the invention to the RF patent NQ 2387018 dated 18. 1 1.2008, IPC G09
  • the multimedia multilingual telecommunications training system that implements this method includes international and international regional or national research and educational centers of multimedia telecommunication education with the functions of organization, management and control of the educational process, scientific and technical centers for the development of educational multimedia, multilingual materials and facilities, technical centers and the network of educational television and the Internet with the functions of ensuring the exchange of information between the subject and training facilities, subscriber terminals of training facilities as part of a digital satellite and / or cable tuner, television, devices videos and a computer with Internet access facilities [see RF patent NQ 23870 18].
  • the closest to the claimed method of teaching are the traditional process of school education, corresponding to the state educational standard [see Federal Law of the Russian Federation “On Education in the Russian Federation” NQ 273- ⁇ , entered into force 0 1.09.20 13], which includes obtaining educational information with a minimum of sufficient textual and / or illustrative content from a material medium, in which quality a school textbook acts, and the subsequent replenishment of the information received with additional educational and cognitive information that can be presented in in the form of a thematic educational film, an Internet conference with a specialized specialist, an extra-curricular book, visits to special industries and services specializing in the topic under study, etc.
  • the closest in technical essence to the claimed learning tool is a traditional school textbook, which provides educational information with a minimum of sufficient textual and / or illustrative content.
  • the disadvantage is that the information proposed for mastering is averaged and if this information is not supported by additional knowledge from other available sources, both within the framework of self-education and within the educational process, then one cannot expect interest from the student in obtaining strong knowledge that develops creative abilities.
  • the existing teaching aids are limited by the amount of information provided for perception, the quality of its execution, starting from the material embodiment (quality of paper and paint, the weight of the textbook, etc.) and ending with the relevance of the knowledge presented for studying and the entertaining presentation that , often determines the quality of the student’s education.
  • the problem solved by the inventions and the achieved technical result consists in expanding the volume of perception by learning objects of educational and cognitive information, increasing the reliability of its transmission to students, improving the quality of knowledge, increasing the overall volume and improving the quality of the provided educational and cognitive information while reducing the number of material carriers and reducing the weight of teaching aids due to the separation of educational information in the training method and, accordingly, in the training tool for the minimum required directly and conditionally complete.
  • the training method which includes obtaining educational information with minimally sufficient textual and / or illustrative filling from a material medium and subsequent replenishment of the obtained information with additional educational and cognitive information
  • the latter is structured in the form a multilevel database in the memory of an independent computing digital device equipped with at least one video camera, and a material medium provide at least one marker, made with the possibility of reading it, launching the recognition program and then - visualizing additional educational and cognitive information on the display surface of the computing digital device, which corresponds to the marker being read, with additional - the formation is represented in the form of virtual and / or augmented reality, including at least sound material and / or speech material, including in a foreign language, and / or text material, including in a foreign language, and / or illustrative material, and / or animated material located in the memory of a digital device with the possibility of individual choice, full or partial viewing, and multiple reproduction.
  • the video camera of the computing digital device is pointed at a visually distinguishable mark placed in the area of marker location and reading;
  • the carrier of educational information is performed in the form of a cognitive book
  • a multilevel database includes educational or educational information at the level of at least preschool education or school education, or special education, or university education, or postgraduate education;
  • the form of the information carrier and / or type of text and / or illustrative content contains at least one marker for reading by an independent computing digital device equipped with at least one video camera, with the ability to run the recognition program and the subsequent visual information on the display surface of the computing digital device of additional educational and cognitive information, with additional information presented in the form of virtual and / or augmented reality with the possibility of full or partial viewing using the input device of the computing digital device.
  • the form of the information carrier and / or the type of textual and / or illustrative filling include a visually distinguishable mark placed in the area of marker location and reading;
  • additional information includes sound material and / or speech material, including in a foreign language, and / or text material, including in a foreign language, and / or illustrative material, and / or animation material located in the digital memory - a new device with the possibility of individual selection and repeated playback;
  • FIG. Figure 1 shows a typical version of a training tool as part of a textbook with markers and tags and the most common among population with a digital computing device - a mobile phone with an operating system;
  • FIG. Figures 2 and 3 show fragments of the individual stages of visualization of additional educational and cognitive information from different angles of view.
  • training should be understood not only as a targeted pedagogical, but also as an independent process of organizing and stimulating the active educational and cognitive activities of students in mastering knowledge, skills and moral ethical views.
  • Education is a type of educational and educational activity in which the quantity and quality of the elements of knowledge and skills of a student are brought by teachers, parents, educators or independently to the proper level (average, reference, possible) that constitutes the purpose of training and, accordingly, knowledge .
  • the learning tool includes a material carrier of educational information, which, depending on the purpose and objectives of the training, can be, in addition to school, university and any other textbooks, also children's books, including coloring books, cognitive books and other media with a minimum sufficient textual and / or illustrative filling - like a cheat sheet, as well as various reference books, maps, including contour maps and even books of literary and artistic orientation.
  • the training tool is equipped with a digital computing device equipped with at least one video camera, as a rule, the main camera in it, which is located on the back of the device, but can also be used, for example, also a front camera, located on the front of the device.
  • a digital computing device can be either specialized, attached to a specific training tool, or individual, but compatible with the training tool. Compatibility is achieved by installing special software on an individual digital computing device.
  • Mobile digital telephones can act as computing digital devices with a reading camera. background, smartphone, tablet computer and any other computing device that has a video camera, display and software.
  • the form of the information carrier and / or the type of textual and / or illustrative content contains at least one marker for reading by the camcorder an independent computing digital device with the possibility of launching a recognition program and subsequent visualization on the display surface of the computing digital device of an additional educational and cognitive information.
  • the markers on the educational information carrier can be their own words and their arrangement, letter combinations and their arrangement, illustrations or their fragments, specially glued objects, for example, metallized fibers and their combinations, and even the forms of carriers , as well as other objects and images - the preference of which should be given to those that do not distract the learner. Additional educational and cognitive information is presented with the possibility of full or partial viewing using an input device, which, depending on the functionality of a digital computing device, can be its keyboard, touch panel, voice tag, orientation sensors and other input tools.
  • the form of the information carrier and / or the type of text and / or illustrative content, in addition to the marker, may include a visually distinguishable label (alternative name - front sight), for example, any recognizable, not too intrusive symbol like the pictogram placed in marker location and reading area. If the storage medium does not have a pronounced marker such as an illustration, the mark will help to correctly aim the camcorder of the computing digital device.
  • a visually distinguishable label alternative name - front sight
  • Additional educational and cognitive information on the display surface of a computing digital device can be represented in the form of virtual reality [artificial reality, electronic reality, computer model of reality (English virtual reality) - the world created by technical means (objects and subjects) transmitted to a person through his sensations: sight, hearing, smell, touch and others - see ht ips:, / / ha. ⁇ yi k- pcd .og
  • Additional educational and cognitive information on the display surface of a digital computing device can be represented in the form of augmented reality [(eng ⁇ augmented reality - “augmented reality”) - the result of introducing into the perception field any sensory data in order to supplement information about environment and improve the perception of information, or perceived mixed reality (English ⁇ mixed reality), created using the "complemented" by computer elements of perceived reality (when real objects are mounted are perceived in the field of perception) - see h; i ns: // gi LU F] pc ia. about
  • Additional information of virtual or augmented reality may include sound material (background sound) and / or speech material (voice accompaniment), including in a foreign language, and / or text material (text message, for example, in the form of a running line informing inscriptions, etc.), including in a foreign language, and / or illustrative material (pictures, diagrams, etc.), and / or animated material (for example, greatly simplified duplication of the studied visual material ) located in amyati digital device with the possibility of individual choice and the repeat - irrespective of where ar- rangement and finding learning means.
  • sound material background sound
  • speech material voice accompaniment
  • text material text message, for example, in the form of a running line informing inscriptions, etc.
  • illustrative material pictures, diagrams, etc.
  • animated material for example, greatly simplified duplication of the studied visual material located in amyati digital device with the possibility of individual choice and the repeat - irrespective of where ar- rangement and finding learning means.
  • the additional information presented on the display surface of a computing digital device can be tied to a real object in the real world, for example, a chemical experiment can take place on the table where the chemistry textbook is located, the lecturer will be present directly in the student’s room, etc. .d.
  • the method of training on the appropriate tool will include obtaining educational information with minimally sufficient textual and / or illustrative content from one of the above numerical and mentioned material carriers and the subsequent completion of the obtained information with additional educational and cognitive information, but at the same time, additional educational and cognitive information is structured in the form of a multilevel (universal) database in the memory of an independent computing digital device (gadget) equipped with one or even two video cameras and related software.
  • the second video camera for example, the front camera, can project objects onto a person, for example, the student points it at his face (head) and sees a virtual image of the brain.
  • a multilevel database may include, for example, biology for a subject, a simple statement of material for a schoolchildren level, a more complex and detailed statement for a high school student level, even more developed for a medical college student level, and a more complete one for a medical student level, and also for other items.
  • the material medium is provided with one or several markers, including those located in different places on the same page, made with the possibility of reading them, launching the recognition program and then visualizing additional educational and cognitive information on the display surface of the computing digital device , which corresponds to the readable marker, while additional information is presented in the most convenient way for the student to perceive - in the form of virtual and / or augmented reality and including at least sound material and / or speech material, including in a foreign language, and / or text material, including in a foreign language, and / or illustrative material, and / or animation material, distributed stored in the memory of a digital device with the ability to individually select, including choosing the level of difficulty, and repeatedly reproducing (viewing) for the purpose of cognition and, accordingly, successful memorization.
  • the camcorder of a digital computing device points to a neutral-looking, but visually distinguishable met- ku, located in the area of location and reading of the marker.
  • the carrier of minimally sufficient educational information (it can still be called basic, basic or abstract) is performed in the form of a textbook, and if we take into account that any textbook is limited in the amount of information contained in it, then each existing textbook can be modified for use as part of the aforementioned learning tool.
  • This can be done by programming the corresponding application of the digital computing device to the corresponding illustration, part of the text, or by mechanical insertion (drawing) of the marker, for example, by gluing metallized fibers, or in some other way, but the marks necessary for aiming the camcorder it is enough to stamp the corresponding area of the page, cover, etc.
  • Everything stated in this paragraph is also applicable to the carrier of educational information, made in the form of a cognitive book, including a children's book, or coloring books, etc.
  • a multilevel database includes educational or educational information at the level of at least preschool education or school education, or special education, or university education, or postgraduate education. This information is set out in school, university and any other textbooks, in children's books, including coloring books, cognitive books, various reference books, books of literary and artistic orientation and other carriers if the knowledge acquired from there is used for training or cognition.
  • the learning process will be more entertaining if additional information is visualized with reference to a real-world object such as a desk, room, street, park, etc.
  • the learning tool represents a modest textbook with minimally sufficient textual and / or illustrative content, conditionally corresponding to the degree of filling, for example, a solid student cheat sheet, on the sheets of which there are markers and, if necessary, tags, and a computing digital device (a fairly standard gadget) the memory of which contains almost complete and relevant educational and cognitive information, which is visualized in the form of virtual or augmented reality with sound, speech, text, illustrative, and personal and other support.
  • additional information is presented in a standardized form, is tied to the topic of training and is called directly, almost instantly, without the student’s participation, but with the subsequent possibility of choosing the level of complexity (content).
  • the learning tool and the learning method implemented with its use stimulate the acquisition (acquisition) of new knowledge and allow you to restore your previous knowledge as soon as possible.
  • the advantages of the claimed learning method and means for its implementation can be easily illustrated, for example, by studying the human heart.
  • the student learns it according to the diagrams and illustrations in the textbook with watching a popular science film.
  • students have the opportunity, in addition to obtaining theoretical knowledge on the topic of the heart, to see the real heart of a deceased person.
  • the claimed method and training tool does not replace the existing educational system, but can organically supplement it, occupying an educational niche close to studying in real conditions - not the real heart of a person, but also, far from conventional schemes and single illustrations, let even good quality or photographic look.
  • Example 1 A “concise” biology textbook (for a school or university).
  • a textbook (or training manual), as a storage medium, has, for example, the familiar look of a book.
  • the textbook contains text-based material broken down into topics, which is illustrated by conditional diagrams and necessary images.
  • markers are formed in the necessary places in the form of fragments or contours of illustrations, key combinations of numbers, words and letters, and other objects distinguishable by a video camera of a computing digital device, which are programmed to enable the corresponding application of a digital computing device.
  • the student perceives the minimum sufficient and minimum available information when reading a textbook, which is confirmed by illustration in the most general way.
  • the student turns on the mobile computing digital device and directs (targets) the video camera located on its back to the illustration of the heart.
  • the display shows the most naturalistic image of a beating heart and the direction of blood flow.
  • the virtual heart can be viewed from all sides. Going to another level, you can see the structure of the heart. If desired, prompts are given for the Latin name of his muscles, valves, etc., including with a voice prompt for pronunciation. Higher levels of additional information are possible, for example, the heart is visualized in the circulatory system, etc.
  • transition to the desired level can be carried out directly, for example, by independently mentioning the role of the heart in the circulatory system with the appropriate marker and the presence of a visually perceptible label — an established pictogram — in the textbook textbook.
  • these opportunities do not mean that the textbook and software product are universal for all age groups and the student will read the same thing as the student. Although at least part of the additional information will overlap.
  • the tool can be used without restrictions, both in a school class or student audience with professional teacher comments, and in home or other surroundings. novke - independently, with the ability to repeatedly play the material studied.
  • Imagery accessibility, repetition of reproduction and high speed of obtaining additional information contribute to its successful and solid assimilation.
  • the textbook is formed according to the principle similar to Example 1.
  • this form of obtaining additional information causes the student to thoroughly master the topic of the subject of study.
  • the book is formed according to the principle similar to Example 1.
  • the camcorder of the mobile device When the camcorder of the mobile device is pointing at the appropriate marker (with or without a mark), the child sees, for example, animated images in the actual conditions of their own room or in nature - at the place of reading - virtually becomes next to them, they look - go to him with advice.
  • the coloring book is formed according to the principle similar to Example 1.
  • the peculiarity of such a storage medium is that, to guarantee the launch of the visualization program of additional information, the outline of the picture as a marker can be poorly painted, to exclude this, the marker and / or label to it is placed outside the coloring zone.
  • coloring for example, a butterfly
  • the camcorder of the mobile device is aimed at the corresponding marker.
  • the butterfly “comes to life”, begins to flutter its wings and fly right above the book, which lies on the table. But, since the wings were encircled and painted sloppy, the butterfly flies badly and cries.
  • the child desire to fulfill the task qualitatively is stimulated, drawing skills are developed, fine motor skills of the hands are improved, perseverance develops.
  • Example 5 A cognitive book.
  • the book is formed according to the principle similar to Example 1.
  • a narrative character for example, a dinosaur, appears on the display screen next to the book. All this takes place in a virtual prehistoric forest, between the trees of which the interior of the reading room is visible. A dinosaur can be viewed from all sides.
  • Example 6 The reference home master.
  • the book is formed according to the principle similar to Example 1.
  • the student receives an additional or supplemented, but in all cases a more imaginative presentation of the difficult topic, which contributes to a significant reduction in the gaps in the formation of the lagging part students, increases their self-esteem and reveals additional creative opportunities.

Landscapes

  • Electrically Operated Instructional Devices (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области образования, и может при- меняться в учебном процессе при обучении населения, представляющего разные возрастные группы от дошкольников до студентов, и других слоёв, занимающихся самообразованием, – для получения разносторонних зна- ний. Способ обучения включает получение учебной информации с мини- мально достаточным текстовым и иллюстративным наполнением с мате- риального носителя и последующее пополнение полученной информации дополнительной учебно-познавательной информацией. Последнюю струк- турируют в виде разноуровневой базы данных в памяти вычислительного цифрового устройства, снабжённого видеокамерой, а материальный носи- тель снабжают маркерами, выполненными с возможностью их считыва- ния, запуска программы распознавания и последующей визуализации на поверхности дисплея дополнительной учебно-познавательной информа- ции, которая соответствует считываемому маркеру и представляет собой виртуальную или дополненную реальность, включающую звуки, речь, текст, иллюстрации, анимацию, размещённые в памяти цифрового уст- ройства с возможностью индивидуального выбора, полного или частично- го просмотра и многократного воспроизведения. Средство обучения – это учебник с минимально достаточным текстовым и иллюстративным напол- нением, на листах которого располагаются маркеры, и вычислительное цифровое устройство со специальным программным обеспечением, в па- мяти которого размещена учебно-познавательная информация, которая визуализируется в виде виртуальной или дополненной реальности со зву- ковым, речевым, текстовым, иллюстративным, анимационным и прочим сопровождением. В результате расширился объём восприятия учебно- познавательной информации, повысилась надёжность её передачи, улуч- шилось качество знаний, увеличился общий объём и улучшилось качество предоставляемой учебно-познавательной информации при уменьшении количества материальных носителей и снизился вес средств обучения.

Description

СПОСОБ ОБУЧЕНИЯ
И СРЕДСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Группа изобретений относится к области образования, и может при- меняться в учебном процессе при обучении населения, представляющего разные возрастные группы от дошкольников до студентов, и других слоев, занимающихся самообразованием, - для получения разносторонних зна- ний.
Известен способ обучения сотрудников службы авиационной безо- пасности с применением системы дополненной реальности, включающий формирование управляемых программно или операторами стереоизобра- жений запрещенных к провозу предметов и виртуальных пассажиров, пытающихся пронести запрещенные к провозу предметы, и воспроизве- дение их в реальных зонах контроля безопасности на воздушном транс- порте, при этом для формирования трехмерных стереоизображений за- прещенных к провозу предметов и виртуальных пассажиров в реальной зоне контроля безопасности применяется система дополненной реально- сти, включающая очки с двумя прозрачными микродисплеями, аудиосис- темой и системой позиционирования, обеспечивающей определение трех линейных координат положения точки наблюдения и трех угловых коор- динат положения линии наблюдения в пространстве, и компьютера, в ре- альном времени генерирующего и передающего стереовидеоизображение на микродисплеи очков дополненной реальности [Описание изобретения к патенту РФ NQ 2528457 от 10. 12.20 12, МПК G09B 9/00, опубл. 20.09.20 14] .
Недостатком способа является его ограниченность. Ситуационные сюжеты, предлагаемые для восприятия обучаемого (сотрудника службы) привязаны к единственному объекту, который оборудован специализиро- ванными, как правило, громоздкими устройствами, имитирующими ре- альность - конкретные предметы и соответствующие звуки, - со специали- зированным вычислительным устройством типа персонального компьюте- ра, что затрудняет тиражирование такой технологии и не позволяет зани- маться самостоятельным повторением пройденного курса. Происходит нивелирование полученных знаний исключительно под конкретные типо- вые ситуации, что ограничивает творчество и желание дальнейшего раз- вития. Это ограничивает применение способа рамками специальных служб и специальных производств и не позволяет использовать его прин- ципы для массового обучения с привязкой к более распространённым, в том числе индивидуальным вычислительным цифровым устройствам типа средств коммуникации и им подобных.
Известен способ обучения практическому навыку, а именно сварке плавлением с использованием системы обучения в виртуальной реально - сти, содержащей основанную на процессоре подсистему, устройство про- странственного слежения, имитационный сварочный инструмент и уст- ройство отображения, при этом система моделирует в пространстве вир- туальной реальности сварочную ванну, имеющую характеристики текуче- сти жидкого металла в реальном времени и рассеяния тепла, и отображает моделированную сварочную ванну на, по меньшей мере, одном устройст- ве отображения в реальном времени [Описание изобретения к патенту РФ NQ 249 1649 от 20.08.2009, МПК G09B 19/24, опубл. 27.08.20 13] .
К недостаткам способа обучения и системы для его реализации сле- дует отнести необходимость наличия специального, достаточно громоздко- го тренажёра, который проектирует и реализует виртуальную модель и обеспечивает обратную связь обучаемого с виртуальной моделью. Как и в предыдущем случае, такую систему невозможно использовать индивиду - ально в привычной для обучаемого среде и самостоятельного повторения пройденного курса. Таким образом, практически идеальный для получе- ния практических навыков способ нельзя применить для массового при- обретения общеобразовательных знаний прочих ступеней образования.
Известен способ обучения авиадиспетчеров диспетчерских пунктов руления, старта и посадки на реальном летном поле, который включает формирование стереоизображений трехмерных виртуальных объектов и наложение их на видеоизображение реального летного поля с использова- нием тренажера на базе технологии комбинированной реальности, при этом тренажер содержит шлем виртуальной реальности, снабженный дву- мя микродисплеями и двумя видеокамерами, систему позиционирования, включающую средство определения трех линейных и трех угловых коор- динат положения шлема виртуальной реальности в пространстве, и ком- пьютер, генерирующий пару стереоизображений для микродисплеев шле- ма виртуальной реальности. Измерительный преобразователь системы по- зиционирования размещен на шлеме виртуальной реальности [Описание изобретения к патенту РФ NQ 2493606 от 08.02.201 1 , МПК G09B 9/00, опубл. 20.09.2013] .
К недостаткам известного способа следует отнести тот факт, что для формирования виртуальной реальности следует использовать специальное и уникальное устройство - достаточно громоздкий тренажёр, оснащённый специальным шлемом. При этом в виртуальном пространстве проигрыва- ются ситуации, формирующие у обучаемого специальные навыки - подоб- но ранее упомянутому процессу обучения сварке, но не развивающие его творческие способности, эрудицию и общий круг знаний.
Известен способ мультимедийного мультиязычного телекоммуника- ционного обучения, включающий процесс обмена знаниями, подлежащи- ми передаче объектам обучения, которые предварительно преобразуют на основе психологических законов и критериев познавательной деятельно- сти с использованием средств, инструментов и технологий мультимедиа в оптимальную виртуальную мультимедийную реальность, для чего изготов- ляют базовые мультимедийные клипы, состоящие из трека видеоизобра- жения и двух треков аудио, при этом базовый трек аудио включает все звуки, кроме речи, второй трек включает речь на основном языке изложе- ния, трек субтитров записывают в цифровом виде на физический носи- тель, речевую и текстовую составляющие базовых мультимедийных кли- пов переводят на требуемые языки обучения и изготовляют соответст- вующее количество синхронных цифровых треков речевого сопровожде- ния и субтитров, причём каждый из аудиотреков получают путем микши- рования базового аудиотрека и одного из речевых треков на заданном языке и аналогичного количества треков субтитров с возможностью их выбора, при этом трансляцию учебных мультимедийных фильмов осуще- ствляют централизованно по каналам цифрового телевидения, а обмен другой учебной информацией, в том числе информационно-справочной, проведение интерактивных занятий и адаптивный контроль знаний осу- ществляют по сети Интернет [Описание изобретения к патенту РФ NQ 2387018 от 18. 1 1.2008, МПК G09B 5/06, опубл. 20.04.2010] .
Система мультимедийного многоязычного телекоммуникационного обучения, реализующая данный способ, включает международный и ре- з гиональные или национальные научно-образовательные центры мультиме- дийного телекоммуникационного образования с функциями организации, управления и контроля учебного процесса, научно-технические центры разработки учебных мультимедийных, мультиязычных материалов и средств, технические центры и сеть учебного телевидения и Интернет с функциями обеспечения обмена информацией между субъектом и объек- тами обучения, абонентские терминалы объектов обучения в составе циф- рового спутникового и/ или кабельного тюнера, телевизора, устройства видеозаписи и компьютера со средствами доступа в сеть Интернет [см. патент РФ NQ 23870 18] .
К недостаткам данного способа и соответствующей системы следует отнести их масштабность, которая сводится к тому, что для организации одноуровневого (как правило, усреднённого) поточного процесса обучения привлекаются все доступные цифровые технологии. В эти процессы не вписывается индивидуальная, в том числе разноуровневая подготовка обучаемого с возможностью воспроизведения учебных материалов необ- ходимое количество раз, например, в привычной домашней обстановке. Если предположить, что такая возможность организована, то она будет весьма материалоёмкой - это и наличие громоздкого технического обеспе- чения, типа персонального компьютера, выход в Интернет и др., и соот- ветствующие образовательному стандарту базы данных (видео, аудио, тексты и пр.). Следует отметить, что работа в Интернет предполагает мощную антивирусную защиту. Таким образом, в итоге индивидуальное образование сведётся к привлечению необходимых возможностей и средств, находящихся за пределами реальной окупаемости затрат.
Наиболее близкими заявляемому способу обучения являются тради- ционный процесс школьного образования, соответствующий государст- венному образовательному стандарту [см. Федеральный закон РФ «Об об- разовании в Российской Федерации» NQ 273-ФЗ, вступил в силу 0 1.09.20 13] , который включает получение учебной информации с мини- мально достаточным текстовым и/ или иллюстративным наполнением с материального носителя, в качестве которого выступает школьный учеб- ник, и последующее пополнение полученной информации дополнительной учебно-познавательной информацией, которая может быть представлена в виде тематического учебного фильма, Интернет-конференции с узкопро- фильным специалистом, внеклассной книги, посещения специальных производств и служб, специализирующихся на изучаемой теме и т.д.
Недостатком данного способа обучения является то, что он предпо- лагает для освоения учащимся усреднённый объём знаний, который пред- ставляют в виде рекомендуемого, а значит, ограниченного в информаци- онном наполнении. Кроме этого, данный способ воспроизводится не в полном объёме, например, могут не показать учебный фильм, не сделать необходимый опыт и т.д., что зависит от материального оснащения учеб- ных заведений и человеческого фактора преподавательского состава.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому средству обучения является традиционный школьный учебник, в котором пред- ставлена учебная информация с минимально достаточным текстовым и /или иллюстративным наполнением.
Недостатком является то, что предлагаемая для освоения информа- ция является усреднённой и если эту информацию не подкрепить допол- нительными знаниями из других доступных источников, как в рамках са- мообразования, так и в рамках учебного процесса, то нельзя ожидать от обучаемого заинтересованности в получении прочных знаний, развиваю- щих творческие способности. Таким образом, существующие средства обучения ограничены объёмом предоставляемой для восприятия инфор- мации, качеством её исполнения, начиная от материального воплощения (качество бумаги и краски, вес учебника, и т.д.) и кончая актуальностью представленных для изучения знаний и занимательностью изложения, что, зачастую, определяет качество полученного образования ученика.
Задача, решаемая изобретениями и достигаемый технический ре- зультат заключаются в расширении объёма восприятия объектами обуче- ния учебно-познавательной информации, повышении надёжности её пе- редачи к обучаемым, улучшении качества знаний, увеличении общего объёма и улучшении качества предоставляемой учебно-познавательной информации при уменьшении количества материальных носителей и снижении веса средств обучения за счёт разделения учебной информации в способе обучения и, соответственно, в средстве обучения на минимально необходимую и условно полную. Для решения поставленной задачи и достижения заявленного техни- ческого результата в способе обучения, включающем получение учебной информации с минимально достаточным текстовым и/ или иллюстратив- ным наполнением с материального носителя и последующее пополнение полученной информации дополнительной учебно-познавательной инфор- мацией, последнюю структурируют в виде разноуровневой базы данных в памяти самостоятельного вычислительного цифрового устройства, снаб- жённого, по меньшей мере, одной видеокамерой, а материальный носи- тель снабжают, по меньшей мере, одним маркером, выполненным с воз- можностью его считывания, запуска программы распознавания и после - дующей визуализации на поверхности дисплея вычислительного цифрово- го устройства дополнительной учебно-познавательной информации, кото- рая соответствует считываемому маркеру, при этом дополнительную ин- формацию представляют в виде виртуальной и/ или дополненной реально- сти, включающей, по меньшей мере, звуковой материал и/или речевой материал, в том числе на иностранном языке, и/ или текстовый материал, в том числе на иностранном языке, и/ или иллюстративный материал, и / или анимационный материал, расположенный в памяти цифрового уст- ройства с возможностью индивидуального выбора, полного или частично- го просмотра и многократного воспроизведения.
Кроме этого:
- перед запуском программы распознавания видеокамеру вычисли- тельного цифрового устройства наводят на визуально различимую метку, размещённую в районе расположения и считывания маркера;
- носитель учебной информации выполняют в виде учебника;
- носитель учебной информации выполняют в виде познавательной книги;
- разноуровневая база данных включает учебную или учебно- познавательную информацию на уровне, по меньшей мере, дошкольного образования или школьного образования, или специального образования, или вузовского образования, или послевузовского образования;
- дополнительную информацию визуализируют с привязкой к объек- ту реального мира;
- дополнительную учебно-познавательную информацию в памяти
б самостоятельного цифрового устройства формируют с возможностью по- полнения.
Также для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в средстве обучения, включающем материальный носитель учебной информации с минимально достаточным текстовым и/или иллюстративным наполнением, форма носителя информации и/ или вид текстового и/ или иллюстративного наполнения содержит, по меньшей мере, один маркер для считывания самостоятельным вычисли- тельным цифровым устройством, снабжённым, по меньшей мере, одной видеокамерой, с возможностью запуска программы распознавания и по- следующей визуализации на поверхности дисплея вычислительного циф- рового устройства дополнительной учебно-познавательной информации, при этом дополнительная информация представлена в виде виртуальной и/ или дополненной реальности с возможностью полного или частичного просмотра с использованием устройства ввода вычислительного цифрово- го устройства.
Кроме этого:
- форма носителя информации и/ или вид текстового и/ или иллюст- ративного наполнения включают визуально различимую метку, разме- щённую в районе расположения и считывания маркера;
- носитель учебной информации выполнен в виде учебника;
- носитель учебной информации выполнен в виде познавательной книги;
- дополнительная информация включает звуковой материал и/ или речевой материал, в том числе на иностранном языке, и/или текстовый материал, в том числе на иностранном языке, и/или иллюстративный ма- териал, и/ или анимационный материал, расположенный в памяти цифро- вого устройства с возможностью индивидуального выбора и многократно- го воспроизведения;
- дополнительная информация на поверхности дисплея вычисли- тельного цифрового устройства привязана к объекту реального мира.
Изобретения иллюстрируются репродукциями фотографий, где:
- на фиг. 1 показан типовой вариант средства обучения в составе учебника с маркерами и метками и наиболее распространённым среди населения вычислительным цифровым устройством - мобильным телефо- ном с операционной системой;
- на фиг. 2 и 3 показаны фрагменты отдельных стадий визуализа- ции дополнительной учебно-познавательной информации с разных углов зрения.
Следует отметить, что под термином обучение следует понимать не только целенаправленный педагогический, но и самостоятельный процесс организации и стимулирования активной учебно-познавательной деятель- ности учащихся по овладению знаниями, умениями и навыками, разви- тию творческих способностей и нравственных этических взглядов. Обуче- ние - это вид учебно-образовательной деятельности, в которой количество и качество элементов знаний и умений обучаемого доводятся педагогами, родителями, воспитателями или самостоятельно до должного уровня (среднего, эталонного, возможного), составляющего цель обучения и, соот- ветственно, познания.
Средство обучения включает материальный носитель учебной ин- формации, в качестве которого в зависимости от цели и задач обучения могут выступать помимо школьных, вузовских и любых других учебников, также детские книжки, включая книжки-раскраски, книги познаватель- ной направленности и другие носители с минимально достаточным тек- стовым и/или иллюстративным наполнением - по типу шпаргалки, а так- же различные справочники, карты, включая контурные карты и даже книги литературно-художественной направленности. Дополнительно к этому средство обучения комплектуется вычислительным цифровым уст- ройством, снабжённым, по меньшей мере, одной видеокамерой, как пра- вило, основной в его составе, которая расположена на тыльной стороне устройства, но может быть задействована, например, ещё и фронтальная видеокамера, расположенная на лицевой стороне устройства. Вычисли- тельное цифровое устройство может быть, как специализированным, при- лагаемым к конкретному средству обучения, либо индивидуальным, но со- вместимым со средством обучения. Совместимость достигается путём ус- тановки на индивидуальное вычислительное цифровое устройство специ- ального программного обеспечения. В качестве вычислительных цифро- вых устройств с камерой считывания могут выступать мобильный теле- фон, смартфон, планшетный компьютер и любое другое вычислительное устройство, имеющее видеокамеру, дисплей и программное обеспечение. Форма носителя информации и/ или вид текстового и/ или иллюстративно- го наполнения содержит, по меньшей мере, один маркер для считывания видеокамерой самостоятельного вычислительного цифрового устройства с возможностью запуска программы распознавания и последующей визуа- лизации на поверхности дисплея вычислительного цифрового устройства дополнительной учебно-познавательной информации. В качестве марке - ров на носителе учебной информации могут выступать их собственные слова и их расположение, сочетания букв и их расположение, иллюстра- ции или их фрагменты, специально наклеенные объекты, например, ме- таллизированные волокна и их сочетания, и даже сами формы носителей, а также другие объекты и образы - предпочтение из которых должно от- даваться тем, которые не отвлекают внимание обучающегося. Дополни- тельная учебно-познавательная информация представляется с возможно- стью полного или частичного просмотра с использованием устройства ввода, в качестве которого, в зависимости от функциональных возможно- стей вычислительного цифрового устройства могут выступать его клавиа- тура, сенсорная панель, голосовая метка, датчики ориентации и другие средства ввода.
Форма носителя информации и / или вид текстового и / или иллюстра- тивного наполнения помимо маркера может включать визуально различи- мую метку (альтернативное наименование - мушка), например, какой ли- бо узнаваемый, не слишком навязчивый символ типа пиктограммы, раз- мещённую в районе расположения и считывания маркера. В случае если носитель информации не имеет выраженного маркера типа иллюстрации, метка поможет правильно нацелить видеокамеру вычислительного циф- рового устройства.
Дополнительная учебно-познавательная информация на поверхно- сти дисплея вычислительного цифрового устройства может быть пред- ставлена в виде виртуальной реальности [искусственная реальность, элек- тронная реальность, компьютерная модель реальности (англ. virtual reality) - созданный техническими средствами мир (объекты и субъекты), переда- ваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие - см. h t ips: ,/ / га .\y i к- pcd .ог | .
Дополнительная учебно-познавательная информация на поверхно- сти дисплея вычислительного цифрового устройства может быть пред- ставлена в виде дополненной реальности [(англ^ augmented reality - «рас- ширенная реальность») - результат введения в поле восприятия любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучше- ния восприятия информации, или воспринимаемая смешанная реаль- ность (англ^ mixed reality), создаваемая с использованием «дополненных» с помощью компьютера элементов воспринимаемой реальности (когда ре- альные объекты монтируются в поле восприятия) - см. h ; i ns: / / ги ЛУ Ж] pc ia. о | .
На сегодня виртуальная реальность и дополненная реальность явля- ются наиболее информативными средствами передачи сведений, что по- зволяет обучаемым получить знания в максимально образном виде, а, зна- чит, наиболее запоминаемом.
Дополнительная информация виртуальной или дополненной реаль- ности может включать звуковой материал (звуковое фоновое сопровожде- ние) и/ или речевой материал (речевое сопровождение), в том числе на иностранном языке, и/или текстовый материал (текстовое сообщение, на- пример, в виде бегущей строки, информирующей надписи и т.д.), в том числе на иностранном языке, и/ или иллюстративный материал (картинки, схемы и др.), и/или анимационный материал (например, значительно уп- рощённое дублирование изучаемого визуального материала), расположен- ный в памяти цифрового устройства с возможностью индивидуального выбора и многократного воспроизведения - независимо от места распо- ложения и нахождения средства обучения. Дополнительно, представлен- ная на поверхности дисплея вычислительного цифрового устройства до- полнительная информация может быть привязана к реальному объекту реального мира, например, химический опыт может проходить на столе, где лежит учебник по химии, лектор будет присутствовать непосредствен- но в комнате ученика и т.д.
Таким образом, способ обучения на соответствующем средстве будет включать получение учебной информации с минимально достаточным текстовым и/ или иллюстративным наполнением с одного из вышепере- численных и упоминаемых материальных носителей и последующее по- полнение полученной информации дополнительной учебно- познавательной информацией, но при этом дополнительную учебно- познавательную информацию структурируют в виде разноуровневой (универсальной) базы данных в памяти самостоятельного вычислительного цифрового устройства (гаджета), снабжённого одной или даже двумя ви- деокамерами и соответствующим программным обеспечением. Вторая видеокамера, например, фронтальная может проецировать объекты на человека, например, обучаемый наводит её на своё лицо (голову) и видит виртуальное изображение мозга. Разноуровневая база данных может включать, например, для предмета биология, простое изложение материа- ла для уровня школьников, более сложное и развёрнутое изложение для уровня старшеклассников, ещё более развёрнутое для уровня учащихся медицинских колледжей и совсем полное - для уровня студентов медин- ститута, и также для других предметов. Материальный носитель снабжа- ют одним или несколькими маркерами, в том числе находящимися в раз- ных местах на одной странице, выполненными с возможностью их считы- вания, запуска программы распознавания и последующей визуализации на поверхности дисплея вычислительного цифрового устройства дополни- тельной учебно-познавательной информации, которая соответствует счи- тываемому маркеру, при этом дополнительную информацию представля- ют в наиболее удобной для восприятия обучающегося виде - в виде вирту- альной и/или дополненной реальности, включающей, по меньшей мере, звуковой материал и/ или речевой материал, в том числе на иностранном языке, и/или текстовый материал, в том числе на иностранном языке, и/ или иллюстративный материал, и/ или анимационный материал, распо- ложенный в памяти цифрового устройства с возможностью индивидуаль- ного выбора, включая выбор уровень сложности, и многократного воспро- изведения (просмотра) с целью познания и, соответственно, успешного за- поминания. Поскольку не все маркеры могут быть распознаны визуально, например, ключевое слово на странице со сплошным текстом, тем более что маркеры не должны отвлекать внимание обучаемого, перед запуском программы распознавания видеокамеру вычислительного цифрового уст- ройства наводят на нейтральную по виду, но визуально различимую мет- ку, размещённую в районе расположения и считывания маркера.
Носитель минимально достаточной учебной информации (её ещё можно назвать базовой, основной или реферативной) выполняют в виде учебника, а если учесть, что любой учебник ограничен по объёму содер- жащейся в нём информации, то каждый существующий учебник может быть доработан для его использования в составе вышеупомянутого сред- ства обучения. Это может быть сделано путём программирования соответ- ствующего приложения вычислительного цифрового устройства на соот- ветствующую иллюстрацию, часть текста, или механическим введением (нанесением) маркера, например, путём вклеивания металлизированных волокон, или ещё каким-либо образом, а необходимые для нацеливания видеокамеры метки достаточно нанести штемпелеванием соответствую- щей области страницы, обложки и т.д. Всё изложенное в данном абзаце применимо и к носителю учебной информации, выполненному в виде по- знавательной книги, в том числе детской, или книжки-раскраски и т.д.
Разноуровневая база данных включает учебную или учебно- познавательную информацию на уровне, по меньшей мере, дошкольного образования или школьного образования, или специального образования, или вузовского образования, или послевузовского образования. Настоящая информация изложена в школьных, вузовских и любых других учебниках, в детских книжках, включая книжки-раскраски, книгах познавательной направленности, различных справочниках, книгах литературно- художественной направленности и других носителях, если приобретаемые оттуда знания используются для обучения или познания.
Процесс обучения будет более занимательным, если дополнительную информацию визуализировать с привязкой к объекту реального мира типа письменного стола, комнаты, улицы, парка и т.д.
Дополнительную учебно-познавательную информацию в памяти са- мостоятельного цифрового устройства формируют с возможностью попол- нения. Желательно это делать единовременно и эпизодически, например, к новому учебному году, без использования автоматического обновления с использованием сети Интернет, что предполагает серьёзную защиту от компьютерных вирусов.
Таким образом, в упрощённом виде средство обучения представляет собой скромный учебник с минимально достаточным текстовым и / или ил- люстративным наполнением, условно соответствующим по степени напол- нения, например, добротной студенческой шпаргалке, на листах которой располагаются маркеры и, при необходимости, метки, и вычислительное цифровое устройство (достаточно типового гаджета) в памяти которого размещена практически полная и актуальная учебно-познавательная ин- формация, которая визуализируется в виде виртуальной или дополненной реальности со звуковым, речевым, текстовым, иллюстративным, анима- ционным и прочим сопровождением. Следует отметить, что дополнитель- ная информация представлена в стандартизованном виде, привязана к теме обучения и вызывается непосредственно, практически мгновенно, без участия обучаемого, но с последующей возможностью выбора уровня сложности (наполнения). Как видно, такое средство обучения занимает небольшой объём и обладает малым весом по сравнению с традиционны- ми учебниками и несопоставимым с заложенным в нём объёмом учебно- познавательной информации. Безусловно, это скажется в лучшую сторону на профилактике заболеваний опорно-двигательной системы, по меньшей мере, школьников.
Средство обучения и реализуемый с его применением способ обуче- ния стимулируют получение (приобретение) новых знаний и позволяют в кратчайшие сроки восстановить прежние.
Преимущества заявленных способа обучения и средства для его осуществления можно легко проиллюстрировать, например, на примере изучения сердца человека. При традиционном школьном обучении обу- чаемый изучает его по схемам и иллюстрациям в учебнике с просмотром научно-популярного фильма. При получении медицинского образования студенты имеют возможность помимо получения теоретических знаний по теме сердца видеть реальное сердце умершего человека. Заявленные спо- соб и средство обучения не подменяют существующую систему образова- ния, но могут органично её дополнять, занимая образовательную нишу близкую к изучению в реальных условиях - не реальное сердце человека, но и, далеко, не условные схемы и единичные иллюстрации, пусть, даже, и хорошего качества или фотографического вида.
Вышеизложенное позволяет сделать выводы о соответствии заяв- ленных объектов условиям охраноспособности изобретения.
Реализацию изобретений рассмотрим на следующих примерах ис- полнения средств обучения:
Пример 1. «Лаконичный» учебник биологии (для школы или ВУЗов) .
Учебник (или методичка), как носитель информации имеет, напри- мер, привычный вид книги.
В предисловии к учебнику в доступной форме описана его конст- рукция, устройство, принцип изложения материала, его многоуровневая структура и имеется указание на параллельное использование вычисли- тельного цифрового устройства и требования к его функциональным воз- можностям. Как правило, это мобильное устройство с видеокамерой, обла- дающее достаточным объёмом памяти и возможностью установки специа- лизированной программы с базами данных. Если мобильное устройство соответствует предъявляемым требованиям, то в него заранее загружают необходимое программное обеспечение и базы данных, соответствующие специализации учебника. Имеется ссылка на вызов из мобильного устрой- ства актуальной инструкции по пользованию программой (сочетание кла- виш, ориентация устройства, переход на следующий уровень и т.д.).
Учебник содержит разбитый на темы текстовый материал, который иллюстрируется условными схемами и необходимыми изображениями. На страницах учебника в необходимых местах формируют маркеры в виде фрагментов или контуров иллюстраций, ключевых сочетаний цифр, слов и букв и других различимых видеокамерой вычислительного цифрового уст- ройства объектов, которые программируют на включение соответствую- щего приложения вычислительного цифрового устройства.
По тексту учебника имеется указание на дополнительную информа- цию по изучаемой теме. Если из содержания текста понятно, что это каса- ется предмета, изображённого на иллюстрации, то это предполагает даль- нейшее использование вычислительного устройства - фрагмент иллюстра- ции является маркером. Если в тексте постулируются некие сведения, по которым предполагается дополнительная информация, то сочетание букв, являющееся маркером для вычислительного устройства, может не предпо- лагать для обучаемого необходимость его использования. В этом случае в тексте проставляют соответствующую метку в виде пиктограммы. Во всех случаях дополнительная информация визуализируется на дисплее вычислительного цифрового устройства. Для этого оно приводит- ся в рабочее состояние и своей видеокамерой нацеливается на маркер не- посредственно, как в случае со ссылкой на иллюстрацию, или на метку (пиктограмму) в тексте. После этого на дисплее в режиме реального вре- мени проигрывается необходимый виртуальный сюжет, в том числе с до- полненной реальностью, в требуемом объёме. При необходимости, обучае- мый имеет возможность перейти на другой, более сложный или более пол- ный уровень изложения дополнительного материала.
В результате, при изучении, например, ранее упомянутой темы «сердце человека» обучаемый при чтении учебника воспринимает мини- мально достаточную и минимально доступную информацию, которая под- тверждается иллюстрацией в наиболее общем виде. Дойдя до ссылки на иллюстрацию обучаемый включает мобильное вычислительное цифровое устройство и направляет (нацеливает) видеокамеру, находящуюся на его тыльной стороне на иллюстрацию сердца. На дисплее появляется макси- мально натуралистичное изображение бьющегося сердца и направления токов крови. Виртуальное сердце можно осмотреть со всех сторон. Выйдя на другой уровень можно увидеть строение сердца. При желании вызы- ваются подсказки латинского наименования его мышц, клапанов и пр., в том числе с голосовой подсказкой произношения. Возможны более высо- кие уровни дополнительной информации, например, сердце визуализиру- ется в системе кровообращения и т.д. Переход на нужный уровень может осуществляться непосредственно, например, при самостоятельном упоми- нании в тексте учебника роли сердца в системе кровообращения с соот- ветствующим маркером и наличии визуально воспринимаемой метки - ус- тановленной пиктограммы. Безусловно, перечисленные возможности не означают, что учебник и программный продукт универсальны для всех возрастных групп и студент будет читать то же самое, что и школьник. Хотя, по меньшей мере, часть дополнительной информации будет пере- екаться.
В результате, средство может быть использовано без ограничений, как в школьном классе или студенческой аудитории с профессиональны- ми комментариями преподавателя, так и в домашней или другой обста- новке - самостоятельно, с возможностью многократного воспроизведения изучаемого материала.
Образность, доступность, многократность воспроизведения и высо- кая скорость получения дополнительной информации способствуют её ус- пешному и прочному усвоению.
Пример 2. Учебник литературы (сценической речи) .
Учебник формируется по принципу, аналогичному Примеру 1.
При наведении видеокамеры мобильного устройства на соответст- вующий маркер (с меткой или без неё) обучаемый может увидеть, напри- мер, фрагменты театрализованной постановки по изучаемой теме, наблю- дая персонажей и слушая их речь в пространстве реального класса, ауди- тории или в любых других условиях. Стихотворение может быть прослу- шано в исполнении известного актёра. При переходе на другой уровень может быть услышана его музыкальная обработка, её варианты и т.д.
Как правило, такая форма получения дополнительной информации вызывает у обучаемого потребность основательно освоить тему предмета изучения.
Пример 3. Детская книжка.
Книжка формируется по принципу, аналогичному Примеру 1.
При наведении видеокамеры мобильного устройства на соответст- вующий маркер (с меткой или без неё) ребёнок видит, например, анима- ционные образы в реальных условиях собственной комнаты или на приро- де - по месту чтения, - виртуально становится рядом с ними, они обра- щаются к нему с советами.
В результате, в ненавязчивой форме ребёнок не только знакомится с интересным сюжетом, становится участником увлекательного действа, но и приобретает основы морали, духовности и практических знаний.
Пример 4. Детская книжка-раскраска.
Книжка-раскраска формируется по принципу, аналогичному При- меру 1. Однако особенностью такого носителя информации является то, что для гарантированного запуска программы визуализации дополнитель- ной информации контур рисунка в качестве маркера может быть неумело закрашен, для исключения этого маркер и/ или метка к нему размещаются вне зоны раскрашивания. После раскрашивания, например, бабочки, на соответствующий маркер наводится видеокамера мобильного устройства. Бабочка «ожива- ет», начинает порхать крылышками и летать прямо над книжкой, которая лежит на столе. Но, поскольку крылышки были обведены и раскрашены неаккуратно, то бабочка летает плохо и плачет. После цитирования вопро- са, почему она так плохо летает и плачет, срабатывает голосовая метка и включается ответ бабочки, что крылышки нарисованы (обведены) плохо и надо следующую картинку обвести и раскрасить более аккуратно. Ребёнок выполняет просьбу бабочки и при последующем наведении видеокамеры мобильного устройства бабочка «радостно» летает и поёт.
Таким образом, стимулируется желание ребёнка качественно выпол- нять задание, развиваются навыки рисования, совершенствуется тонкая моторика рук, развивается усидчивость.
Пример 5. Познавательная книга.
Книга формируется по принципу, аналогичному Примеру 1.
При наведении видеокамеры мобильного устройства на соответст- вующий маркер (с меткой или без неё) на экране дисплея рядом с книгой появляется персонаж повествования, например, динозавр. Всё это проис- ходит в виртуальном доисторическом лесу, между деревьями которого просматривается интерьер читальной комнаты. Динозавра можно рас- смотреть со всех сторон.
В настоящем случае покрывается недостаток информации по внеш- нему виду и повадкам животного, стимулируется потребность дальнейше- го изучения предмета познания.
Пример 6. Справочник домашнего мастера.
Книга формируется по принципу, аналогичному Примеру 1.
После изучения, например, статьи «закрытая проводка» появляется ссылка (метка) на маркер. При наведении видеокамеры мобильного уст- ройства на соответствующую область страницы справочника на дисплее появляется изображение стены, с одной стороны которой торчит кабель, а с другой расположена полость под потайную розетку. Появляется анима- ционный персонаж, который ловко прочерчивает границы будущей ка- навки под кабель. Он поясняет, что следует избегать пересечения канавки с ранее проложенным кабелем, напоминает о необходимости соблюдения техники безопасности. Далее он берёт соответствующие инструменты и последовательно фрезерует границы стенок канавки и скалывает ограни- ченный полученными пазами фрагмент стены (штробит стену). Кабель ук- ладывается в канавку, которая штукатурится вровень со стенками. В ка- честве альтернативы приводится какой-либо другой способ закрытой про- кладки кабеля.
В результате обучаемый получает информацию с практическими ре- комендациями для принятия решения в рафинированном виде и отпадает необходимость использовать альтернативные источники информации. Это особенно удобно, учитывая тот факт, что каждая статья снабжена соот- ветствующим дополнительными пояснениями и комментариями в виде натуролистичной (правдоподобной) виртуальной реальности. Тем самым вырабатываются навыки самостоятельного труда, изживаются имеющие - ся комплексы неполноценности в трудовых навыках.
При обновлении программного обеспечения мобильного вычисли- тельного цифрового устройства устаревшая информация удаляется и за- меняется на более актуальную версию.
Пример 7. Доработка старого (традиционного) учебника, книги, справочника.
Зачастую нет смысла разрабатывать и публиковать новую серию из- даний, можно запрограммировать на включение соответствующего при- ложения вычислительного цифрового устройства уже имеющиеся в них иллюстрации, слова, сочетания букв и цифр.
Для этого берут, например, ранее изданный учебник и часть его страниц, содержание которых традиционно вызывает у школьников трудности с пониманием и усвояемостью, оснащают соответствующими маркерами и метками. Выпускают памятку по использованию доработан - ного учебника. Настоящую информацию дублируют в памяти мобильного устройства инструкцией по квалифицированному пользованию програм- мы и средства обучения в целом. Порядок работы с таким учебником ана- логичен Примеру 1.
В результате обучаемый получает дополнительное или дополненное, но во всех случаях более образное изложение трудной темы, что способст- вует значительному снижению пробелов в образовании отстающей части учащихся, повышает их самооценку и раскрывает дополнительные твор- ческие возможности.
Приведённые примеры не являются исчерпывающими и могут быть продолжены в части иллюстрации очередных вариантов средств обучения и реализуемых с их помощью способов обучения, особенностью которых является использование продекларированных выше существенных при- знаков, составляющих предмет изобретений.
В результате решения поставленной задачи были созданы способ обучения и средство для его осуществления, в результате использования которых расширился объём восприятия объектами обучения учебно- познавательной информации, повысилась надёжность её передачи к обу- чаемым, улучшилось качество знаний, увеличился общий объём и улучши- лось качество предоставляемой учебно-познавательной информации при уменьшении количества материальных носителей и снизился вес средств обучения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ обучения, включающий получение учебной информации с минимально достаточным текстовым и/ или иллюстративным наполнени- ем с материального носителя и последующее пополнение полученной ин- формации дополнительной учебно-познавательной информацией, ОТЛИ- ЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО дополнительную учебно-познавательную инфор- мацию структурируют в виде разноуровневой базы данных в памяти са- мостоятельного вычислительного цифрового устройства, снабжённого, по меньшей мере, одной видеокамерой, а материальный носитель снабжают, по меньшей мере, одним маркером, выполненным с возможностью его считывания, запуска программы распознавания и последующей визуали- зации на поверхности дисплея вычислительного цифрового устройства дополнительной учебно-познавательной информации, которая соответст- вует считываемому маркеру, при этом дополнительную информацию ви- зуализируют с привязкой к объекту реального мира и представляют в виде виртуальной и/или дополненной реальности, включающей, по меньшей мере, звуковой материал и/ или речевой материал, в том числе на ино- странном языке, и/ или текстовый материал, в том числе на иностранном языке, и/ или иллюстративный материал, и/ или анимационный материал, расположенный в памяти цифрового устройства с возможностью индиви- дуального выбора, полного или частичного просмотра и многократного воспроизведения.
2. Способ по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО перед запуском про- граммы распознавания видеокамеру вычислительного цифрового устрой- ства наводят на визуально различимую метку, размещённую в районе расположения и считывания маркера.
3. Способ по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО носитель учебной информации выполняют в виде учебника.
4. Способ по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО носитель учебной информации выполняют в виде познавательной книги.
5. Способ по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО разноуровневая база данных включает учебную или учебно-познавательную информацию на уровне, по меньшей мере, дошкольного образования или школьного обра- зования, или специального образования, или вузовского образования, или послевузовского образования.
6. Способ по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО дополнительную учебно-познавательную информацию в памяти самостоятельного цифро- вого устройства формируют с возможностью пополнения.
7. Средство обучения, включающее материальный носитель учебной информации с минимально достаточным текстовым и/ или иллюстратив- ным наполнением, ОТЛИЧАЮЩЕЕСЯ ТЕМ, ЧТО форма носителя инфор- мации и/ или вид текстового и/ или иллюстративного наполнения содер- жит, по меньшей мере, один маркер для считывания самостоятельным вычислительным цифровым устройством, снабжённым, по меньшей мере, одной видеокамерой, с возможностью запуска программы распознавания и последующей визуализации на поверхности дисплея вычислительного цифрового устройства дополнительной учебно-познавательной информа- ции, при этом дополнительная информация на поверхности дисплея вы- числительного цифрового устройства привязана к объекту реального мира и представлена в виде виртуальной и/ или дополненной реальности с воз- можностью полного или частичного просмотра с использованием устрой- ства ввода вычислительного цифрового устройства.
8. Средство по п. 7, ОТЛИЧАЮЩЕЕСЯ ТЕМ, ЧТО форма носителя информации и/ или вид текстового и/ или иллюстративного наполнения включают визуально различимую метку, размещённую в районе располо- жения и считывания маркера.
9. Средство по п. 7, ОТЛИЧАЮЩЕЕСЯ ТЕМ, ЧТО носитель учебной информации выполнен в виде учебника.
10. Средство по п. 7, ОТЛИЧАЮЩЕЕСЯ ТЕМ, ЧТО носитель учебной информации выполнен в виде познавательной книги.
1 1. Средство по п. 7, ОТЛИЧАЮЩЕЕСЯ ТЕМ, ЧТО дополнительная информация включает звуковой материал и/ или речевой материал, в том числе на иностранном языке, и/или текстовый материал, в том числе на иностранном языке, и/ или иллюстративный материал, и/ или анимацион- ный материал, расположенный в памяти цифрового устройства с возмож- ностью индивидуального выбора и многократного воспроизведения.
PCT/RU2016/050007 2015-04-16 2016-04-13 Способ обучения и средство для его осуществления WO2016167691A2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015113949A RU2015113949A (ru) 2015-04-16 2015-04-16 Способ обучения и средство для его осуществления
RU2015113949 2015-04-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2016167691A2 true WO2016167691A2 (ru) 2016-10-20
WO2016167691A3 WO2016167691A3 (ru) 2017-02-02

Family

ID=57127126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/050007 WO2016167691A2 (ru) 2015-04-16 2016-04-13 Способ обучения и средство для его осуществления

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2015113949A (ru)
WO (1) WO2016167691A2 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106846448A (zh) * 2017-02-09 2017-06-13 武汉吉客威睿数字科技有限公司 一种基于虚拟现实的微课录制方法及系统
CN111182387A (zh) * 2019-12-03 2020-05-19 广东小天才科技有限公司 一种学习互动方法及智能音箱
CN111640193A (zh) * 2020-06-05 2020-09-08 浙江商汤科技开发有限公司 文字处理方法、装置、计算机设备及存储介质
US10817582B2 (en) 2018-07-20 2020-10-27 Elsevier, Inc. Systems and methods for providing concomitant augmentation via learning interstitials for books using a publishing platform
CN112042205A (zh) * 2018-10-15 2020-12-04 海信视像科技股份有限公司 信息处理系统及信息处理装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018101853A1 (ru) * 2016-11-29 2018-06-07 Андрей Вячеславович КАЗАРЯН Способ и средство обучения таблице умножения с использованием элементов дополненной реальности
RU2685808C1 (ru) * 2018-07-31 2019-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Технолайн" (ООО"Торговый дом"Технолайн") Способ и средство обучения таблице умножения и самостоятельной проверке знаний таблицы умножения с использованием элементов дополненной реальности и графического носителя для ее формирования

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2349956C2 (ru) * 2002-09-26 2009-03-20 Кендзи ЙОСИДА Способ воспроизведения информации, способ ввода/вывода информации, устройство воспроизведения информации, портативное устройство ввода/вывода информации и электронная игрушка, в которой использован точечный растр
CA2634908C (en) * 2005-12-23 2015-05-19 Gcoder Systems Ab Positioning pattern
US9583032B2 (en) * 2012-06-05 2017-02-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Navigating content using a physical object

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106846448A (zh) * 2017-02-09 2017-06-13 武汉吉客威睿数字科技有限公司 一种基于虚拟现实的微课录制方法及系统
US10817582B2 (en) 2018-07-20 2020-10-27 Elsevier, Inc. Systems and methods for providing concomitant augmentation via learning interstitials for books using a publishing platform
CN112042205A (zh) * 2018-10-15 2020-12-04 海信视像科技股份有限公司 信息处理系统及信息处理装置
CN112042205B (zh) * 2018-10-15 2022-02-08 海信视像科技股份有限公司 信息处理系统及信息处理装置
CN111182387A (zh) * 2019-12-03 2020-05-19 广东小天才科技有限公司 一种学习互动方法及智能音箱
CN111640193A (zh) * 2020-06-05 2020-09-08 浙江商汤科技开发有限公司 文字处理方法、装置、计算机设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016167691A3 (ru) 2017-02-02
RU2015113949A (ru) 2016-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mayer et al. Five ways to increase the effectiveness of instructional video
Hikmah Media for language teaching and learning in digital era
WO2016167691A2 (ru) Способ обучения и средство для его осуществления
Muñoz-Basols Going beyond the comfort zone: multilingualism, translation and mediation to foster plurilingual competence
Hughes et al. Transforming practice: Using digital video to engage students
Tsai A comparison of EFL elementary school learners’ vocabulary efficiency by using flashcards and augmented reality in Taiwan
Kurzweil et al. Evidence-based guidelines for recording slide-based lectures
Mhamdi What can video add to the learning experience? challenges and opportunities
Dange Learning and experiences: A step model
Aziz et al. Preliminary investigation on creative educational content for visually-impaired (VI) learners
Agrawal Computer and ICT in Education
Szymczyk et al. The use of virtual and augmented reality in the teaching process
O'Meara The use of full-length commercial films in political science undergraduate education
Yuknis et al. Supporting deaf students—and all students
Zaky et al. The role of technology in the development of Arabic language education in Indonesia
Schwan Digital pictures, videos, and beyond: Knowledge acquisition with realistic images
MAKHAT et al. AUGMENTED REALITY IN THE LIFE OF A MODERN PERSON
Tandi Media and Technology in 21st Century Higher and Tertiary Education in Africa: Insights from Teachers’ Colleges in Zimbabwe
Nurmahyati Educational Media Management from a Qur'anic Perspective
Pascariu The movie–teaching material. The impact of video teaching methods on students
YAHIA Integrating Audio-visual Aids and Technology into Teaching Culture in the Literature Class: the Case of 2nd Year LMD Level at Ouargla University
Farmer et al. Visual Cultural Arts as a Gateway to Digital Literacy
Baylen et al. Multimedia: Moving beyond passive to active learner engagement
Ganixanova USING MEDIA TECHNOLOGY IN THE TEACHING FOREIGN LANGUAGE IN TECHNICAL HIGHER EDUCATION.
Lane et al. What do you mean use a ‘Green Screen’?

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16780369

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2