В Санкт-Петербурге разработали первый российский цифровой образовательный комплекс для нейрообразования

Российская компания «Брейн Девелопмент» представила комплекс «Юный нейрофизиолог-инженер», который включает оборудование, программное обеспечение и учебные материалы. Читайте, что такое нейрообразование, почему оно актуально, и как поможет новый образовательный комплекс профориентации детей.

Что такое нейрообразование?

Школьная робототехника в наше время — явление привычное и неудивительное. Сейчас часто слышно об интерфейсах мозг-компьютер и нейрообразовании. Что это такое, и почему это направление перспективно?

Как рассказала «Занимательной робототехнике» Генеральный директор ООО «Роботрек» Натэла Грейлих, открытия в мире микроэлектроники, физики, квантовой физики, астрофизики и изучение возможностей человеческого мозга за последние 15 лет дали мощный толчок к развитию инновационных технологий и позволили сформировать те отрасли науки, которых раньше не было, развивать те направления, которые так или иначе связанны с нейро- и высокими технологиями. В связи с этим и возникла потребность в развитии нейрообразования, которое предполагает формирование у ребенка метакомпетенций, которые позволят ему в будущем овладеть новыми профессиями. Нейрообразование — новое понятие.

Эта новая образовательная область только формируется и объединяет знания нейронаук, психологии и образования, высоких и инновационных технологий. Она еще требует проработки, понимания того, как и чему учить, необходимо разрабатывать соответствующий контент. Для этого создана Ассоциация «Нейрообразование». В нее войдут коммерческие организации, высшие учебные заведения России, детские центры развития ребенка, эксперты и ученые, которые помогут разработать стандарты нейрообразования, определят знаковые мероприятия, помогут выбрать перспективные профессии и определят те метакомпетенции, которые смогут применяться в различных сферах.

Нейрообразование связано не только с организмом человека и изучением активности мозга, но и с тем, как это связать с современной жизнью, высокими технологиями и возможностями человека. На занятиях дети изучают мозг и его функции, биоэлектрическую активность и умственную деятельность, потенциалы мышц и кожи, возможность использования сигналов P300 и биологической обратной связи на практике. Проводят лабораторные работы в системе полиграфического съема данных.

Зачем нужен образовательный комплекс?

Мир приближается к четвертой технологической революции, к индустрии 4.0 и новому уровню роботизации производства. В этих условиях инженерное образование и инженерное мышление становятся приоритетами.

К 2035 году была поставлена задача вывести Россию в топ-10 лучших высокотехнологических стран мира. Поэтому высшее руководство страны поставило задачу создать новые технологические рынки и уделять большое внимание профориентации детей, поскольку для новых рынков потребуются кадры.

Директор по развитию инновационных проектов ООО «Брейн Девелопмент» Надежда Бабенкова пояснила,  создатели образовательного комплекса «Юный нейрофизиолог-инженер» уверены, что в ближайшие 5-10 лет интерес к высоким технологиям будет только расти, поэтому внедрять их нужно уже сейчас. Образовательный комплекс удовлетворяет требованиям, предъявляемым к современному учебному оборудованию и содержанию образовательных программ.

Образовательный комплекс позволит научить ребенка основам  нейротехнологий, показать, что можно управлять роботизированными нейроустановками с помощью биолоэлектрических сигналов мозга, частоты сердечных сокращений, потенциала мышц, сопротивления кожи. Комплекс позволяет изучить собственный организм настолько, что при помощи сигналов позволяет управлять моделями роботов,

— добавляет она.

Новый цифровой образовательный комплекс «Юный нейрофизиолог-инженер» используется как готовое решение по профориентации детей с 12 лет. Он позволяет изучать не только -нейро и психофизиологию человека, но и знакомит с историей возникновения современных инновационных технологий: виртуальной и дополненной реальности, искусственного интеллекта. Учебно-методическая часть комплекса нужна для планирования и реализации индивидуальных траекторий обучения детей, пояснил Леонид Сказочкин, Генеральный директор ООО «Брейн Девелопмент».

Состав образовательного комплекса

• Оборудование: электроэнцефалограф и электрогарнитура, 8 каналов регистрации ЭЭГ, «сухие» электроды, высокое качество сигнала, беспроводная передача данных, возможность съема ЭКГ, ЭМГ, КГР, ФПГ, синхронизация с ЭКГ, ЭМГ, КГР, ФПГ — система полиграф.

• Учебно-методический курс из 67 занятий, продолжительность одного занятия – 100 минут, обучение два раза в неделю в течение года или 1 раз в неделю в течение двух лет. Курс включает теоретический материал, 4 типа лабораторных работ, модуль тестирования, глоссарий, карты сборки робототехнических моделей, электронный блокнот, базовый графический редактор.
  

  Визуализация подключения оборудования к цифровому комплексу

• CRM (центр обработки данных). С помощью системы выстраивается индивидуальная траектория обучения каждого ученика и контролируются знания. Возможна работа больших групп учащихся с ограниченным количеством оборудования, предоставление распределенного доступа к некоторому мультимедийному ресурсу или стенду (например, с роботом). Это снижает затраты учебного учреждения на покупку комплектов оборудования. Решается и обратная задача, если имеется большое количество оборудования, которое необходимо задействовать в едином опыте и заставить работать совместно в единой системе. Динамичное развитие системы информирует преподавателя о последних изменениях в методике и содержании занятий.
  

  Окно CRM — системы

• Блок статистики и удаленных вычислений. Он подразумевает сбор, хранение и обработку информации на сервере, создание базы характерных рисунков (сочетаний волн мозговой активности) сигналов мозговой активности человека, как исследовательской базы для проведения лабораторных работ и практикумов, сбор и хранение информации по обучению, использование вычислительных мощностей сервера для уменьшения нагрузки на ПК пользователей.
  

  Окно блока статистики

Производитель обучает педагогов на курсах повышения квалификации на базе Московского городского педагогического университета, сопровождает внедрение комплекса, проводит методические и технические консультации. Посоревноваться в применении комплекса можно на международных соревнованиях по робототехнике и нейротехнологиям «ДЕТалька». В 2019 году Ассоциация «Нейрообразование» планирует организовать олимпиаду по образовательным нейротехнологиям.

Безопасность

Производитель гарантирует электробезопасность оборудования, обращая внимание на особенности набора:

• питание нейрогарнитуры осуществляется от внешнего источника питания напряжением 5В;
• предусмотрена гальваническая развязка между нейрогарнитурой и источником питания, а также гальваническая развязка интерфейсного канала USB между нейрогарнитурой и ПК;
• нейрогарнитура передает данные на ПК по беспроводному каналу, что исключает воздействие опасных сетевых напряжений и токов.
• нейрогарнитура соответствует требованиям ГОСТ Р 50267.0 изделие типа BF с внутренним источником безопасного сверхнизкого напряжения питания.

Учебно-методический комплекс

Структура курса позволяет выбрать индивидуальную траекторию обучения. Курс может использоваться и для детей с ограниченными возможностями здоровья.

Учебно-методический комплекс рассчитан на 67 занятий, включает 12 разделов для изучения физиологии сердечной деятельности, биоэлектрической активности живых организмов, объяснения, почему бьется сердце, и как оно работает. На занятиях изучается мышечная деятельность человека, проводимость нервов, строение и проводимость кожи и ее сопротивление. Блок занятий знакомит со строением и функциями головного мозга человека, биоэлектрической активностью мозга, строением нейронной сети, принципами снятия ЭЭГ.

Акцент идет на изучение основных ритмов, активной умственной деятельности. Изучаются интерактивные классификаторы, основы психофизиологии и функционального состояния человека, эффективность деятельности человека, в том числе биологическая обратная связь.

Часть разделов знакомит с технологиями, в том числе дополненной и виртуальной реальностью, принципами управления в двумерном и трехмерном пространствах, бионике и нейропрограммированию, нейрокомпьютерным интерфейсам.

В последних темах курса проводится экспертная система комплексного анализа личности (авторские разработанные методики, нацеленные на определение профессионально важных качеств и профориентации обучающихся).

Курс состоит из теоретического материала и лабораторных работ нескольких типов. В ходе лабораторных работ обучающиеся смогут:

1. проводить исследования в области нейрофизиологии, в том числе показания частоты сердечных сокращений, построение индивидуальной оси сердца ребенка, биоритмов, пульса, сопротивления кожи, биоэлектрической активности мышц и тд;
2. сформировать компетенции инженеров (в ходе работы с робототехническими конструкциями дети получат знания по кибернетике, а также смогут управлять моделями с помощью частоты сердечных сокращений, мозговой активностью, потенциалом электрической активности мышц, показаний сопротивления кожи).

Лабораторные работы подразумевают сборку конструкций и нейроустановок из деталей робототехнических конструкторов Роботрек.

Часть лабораторных работ представляют собой интерактивные приложения для изучения организма человека: сигналы головного мозга, строение сердца.

У обучающихся есть возможность поработать в индивидуальном блокноте, все созданные записи по занятию можно просмотреть удаленно с портативных устройств вне личного кабинета.

УМК включает глоссарий, инструкцию по подключению оборудования и виртуализацию основных процессов организмов.

CRM-система

CRM-система позволяет работать с большими группами учащихся с ограниченным количеством оборудования, предоставляя распределенный доступ к мультимедийному ресурсу или стенду (например, с роботом). Это снижает затраты на покупку оборудования.

Динамичное развитие системы позволяет преподавателям получать информацию о последних изменениях в методике преподавания курса и информационном наполнении занятий.

Где купить?

По вопросам приобретения образовательного комплекса «Юный нейрофизиолог-инженер» и получения подробной информации по новинкам можно обратиться в компанию ООО «Брейн Девелопмент» по электронной почте mrtrus2014@yandex.ru или по телефону 8 921 330 25 68.

Теги: нейроинтерфейс, нейрообразование, новости, реклама, Роботрек