Система для контроля и корректировки процесса обучения младших школьников на базе анализа данных ЭЭГ
Ключевые слова:
персонализированное обучение, ЭЭГ, младшие школьники, интерфейс мозг-компьютер, контроль процесса обучения, электроэнцефалограмма, анализ сигналов ЭЭГ, мозговая активность, нейронная активностьАннотация
Введение: Контроль процесса обучения обычно подразумевает анализ развития высших психических функций обучающегося: воображения, памяти, мышления, внимания и др. В настоящее время открываются широкие возможности объективного контроля и оценки данных характеристик, базируясь на достижениях современной нейронауки. Персонализация становится возможной на основе анализа личностных характеристик обучаемых. Особенно перспективными здесь представляются подходы, основанные на использовании электроэнцефалографии. В настоящее время одним из основных барьеров, препятствующих широкому внедрению ЭЭГ-систем в школьный образовательный процесс, является отсутствие готовых решений таких систем для использования в процессе обучения школьников, а также сценариев их применения. Цель исследования: разработка и тестирование системы для контроля и корректировки процесса обучения, а также стратегии её использования для школьников младших классов. Методы: в качестве методов, заложенных в основу разработанной системы, является ЭЭГ-анализ, вейвлетный анализ регистрируемых многоканальных ЭЭГ-данных, анализ изменений энергий характерных ритмов нейронной активности головного мозга, а также реализуемая системой обратная связь. Результаты: детально описана концепция и схема разработанной системы для контроля и корректировки процесса обучения, стратегия её использования для школьников младших классов. Продемонстрировано существенное повышение эффективности работы школьников при применении разработанной системы, что является следствием влияния обратной связи и персонализации процесса тестирования и обучения, базирующихся на оценке изменения энергий характерных ритмов мозговой активности школьника. Практическая значимость: использование ЭЭГ-систем для объективного анализа личностных характеристик обучаемых и персонализации процесса обучения путем реализации обратной связи на основании получаемых данных существенно повысит в перспективе качество образовательного процесса и эффективность усвоения нового материала.
