Блог

Виртуальное обучение слабослышащих людей

  • 21 авг. 2017 г.

Мы разрабатываем и предлагаем методы обучения, которые могут помочь вовлечь в учебный процесс студентов с нарушениями слуха.

Данил Динцис, Доктор технических наук Москва, РФ consult@dintsis.org

Александр Бредихин, ITFORYOU Москва, РФ ringo@itforyou.pro

1. Введение

По данным ВОЗ примерно 10% населения Земли в разной степени страдают от нарушений слуха. Учащиеся с проблемами слуха зачастую испытывают определенные трудности во время обучения в классе, особенно если они не пользуются слуховым аппаратом. Многие учащиеся не пользуются специальным оборудованием либо по медицинским показаниям, либо из-за стеснения (последняя причина больше всего характерна для молодежи).

Наша команда ученых, инженеров, программистов и специалистов по обучению представляет особую технологию (под названием Petralex), которая улучшает жизнь слабослышащих людей. Petralex - это линейка мобильных приложений и драйверов для Windows, которая служит в качестве персонального слухового помощника [1]. Учащийся проходит простой слуховой тест “in situ hearing”. Можно пройти несколько тестов в разной окружающей обстановке: в классе, дома, на рабочем месте и т.д. Затем приложение создает персональный профиль пользователя в соответствии с окружающей обстановкой. Драйвер Petralex создает виртуальное аудио устройство (VAD), которое реализует соответствующий слуховой профиль пользователя.

Виртуальное обучение (как определено в [2]) может быть синхронным, асинхронным или смешанным. Все методы включают в себя онлайн или оффлайн прослушивание обучающих материалов (видео, подкасты), и онлайн обучение предоставляет возможность обсуждения материала в режиме реального времени с преподавателем и другими учащимися. Во всех этих случаях, учащийся особенно нуждается в аудио коммуникативных способностях. Он должен сконцентрировать свое внимание на обучении, а не на слухе.

2. Синхронные способы обучения

Для начала, давайте обсудим инструменты синхронного обучения: как пример, онлайн вэбинары. Студент с нарушениями слуха может чувствовать себя некомфортно во время обучения в классе, если он недостаточно хорошо слышит преподавателя или своих одноклассников. Как результат, студент концентрируется на том, чтобы услышать, вместо того, чтобы обучаться.

Синхронные инструменты виртуального обучения предоставляют обучающий контент в режиме онлайн: тренер, класс, видео и аудио, обмен учебными материалами, тесты и т. д. На Рис. 1 показано как студент получает доступ к мультимедийным материалам в реальном времени. Главной особенностью для студентов с нарушением слуха является то, что Виртуальное Аудио Устройство (VAD) преображает звук (речь тренера или одноклассников, аудио материал) в режиме онлайн с задержкой 10-50 мс (задержка зависит от технических особенностей компьютера или смартфона). Студент способен учиться дольше за счет улучшения слуховой восприимчивости, снижения утомляемости от длительного прослушивания и ослабления чрезмерного звукового давления [1]. Во время обучения мы рекомендуем студентам активно взаимодействовать как с преподавателем и одноклассниками, так и с другими коллегами по вэбинару.

file

Рис. 1. Схема синхронного обучения. Преображение голоса преподавателя на устройстве студента.

Как показано на Рис. 1 во время онлайн обучения студент активирует Petralex Windows драйвер или Приложение, выбирает подходящий профиль (дом, улица, рабочее место, пляж или любой другой). Petralex обрабатывает входящий аудио поток онлайн и адаптирует его под индивидуальные особенности слуха пользователя. Это приводит к более комфортному и безопасному обучению.

Типичные случаи обучения на онлайн тренингах:

  • Преподаватель объясняет учебный материал, например, теорию. Студент изучает это дома. Он активирует профиль «Дом» и может четко слышать преподавателя. В случае недопонимания, студент задает вопросы, так же как и его одноклассники, и таким образом не отстает от класса.
  • Бизнес или другая ролевая игра. Например, наш студент играет роль виртуального члена команды. Он взаимодействует как с товарищами в классе так и/или в режиме онлайн, используя Виртуальное Аудио Устройство (VAD), чтобы лучше слышать своих товарищей. Виртуальная команда выполняет свою роль и все студенты получают практические навыки.
  • Демонстрация индивидуальной работы, упражнения. Студент может представить свою работу с помощью соответствующих программных инструментов (например, Skype, Citrix, WebEx и т. д.) и обсудить это с преподавателем и одноклассниками.

3. Асинхронные способы обучения

Далее, давайте рассмотрим сценарии обучения для асинхронных способов обучения. Асинхронное обучение включает в себя такие инструменты, как Система Управления Учебной Деятельностью (LMS), потоковое и оффлайн видео, аудио, подкасты.

Как показано на Рис. 2, аудио сигнал входит через Виртуальное Аудио Устройство (VAD), которое преображает его в соответствии с активированным пользователем слуховым профилем. Студент может отследить свое обучение, находясь в разных местах, например, мы протестировали следующие сценарии:

file

Рис. 2. Сценарии посещаемости студента для асинхронного обучения.

  • В специальном классе;
  • Дома;
  • На работе;
  • На пляже.

Студент обучается в смешанном формате в специальном классе. Мы осуществляем метод обучения, называемый «открытые классы» [3]. Студенты в общем классе изучают различные курсы под присмотром преподавателя. Каждый студент может использовать Виртуальное Аудио Устройство (VAD) с драйвером Petralex, чтобы комфортно слушать видео и аудио записи, снижая окружающие шумы.

Дома студент может изучать учебные видео и аудио записи, комфортно используя наушники в течении длительного времени и не беспокоя при этом семью громкими звуками.

Другие случаи включают в себя оффлайн обучение на работе или на пляже. В действительности, наш пятилетний опыт показывает, что менеджеры часто берут краткосрочные курсы во время отпусков и могут прослушивать аудио и видео контент, находясь при этом в различных местах. В этом случае, приложение Petralex помогает адаптировать уровень звука и частотные характеристики для комфортного уровня прослушивания.

Один из наиболее впечатляющих случаев в нашей практике – это краткосрочное обучение для занятых людей во время отпусков или выходных. Взрослый студент может совмещать отдых и обучение. Например, студент создает профиль «Пляж» и может слушать обучающие записи в удобной для его слуха манере.

4. Перевернутая схема аудио трансформации

Третий случай реализует перевернутую схему аудио трансформации.

file

Рис. 3. Перевернутая схема аудио трансформации. Голос преподавателя преобразуется, чтобы стать более убедительным и выразительным.

На Рис. 3. показано, что аудио драйвер Petralex преобразует голос выступающего (преподавателя). Это преобразование позволяет достичь следующие цели:

  • делает голос преподавателя более убедительным и/или выразительным в режиме онлайн;
  • сокращает посторонние звуки в речи преподавателя, такие как причмокивания и/или придыхания;
  • адаптирует речь учителя под определенный акцент для лучшего понимания местных студентов.

Данные функции представляют ценность как для онлайн обучения, так и для асинхронного доступа к обучающим видео и аудио подкастам. Студенты с нарушением слуха так же могут использовать наше Приложение или драйвер для коррекции аудио сигнала своего личного слуха и шумов окружающей среды.

Подводя итог этого обзора, мы хотели бы подчеркнуть, что сочетание современного технического оборудования, программного обеспечения и таких специализированных инструментов как Petralex, могут предоставить полный спектр синхронного, асинхронного, смешанного обучения для разных типов студентов: молодых, взрослых, занятых и людей с ограниченными возможностями.

Благодарность

Авторы благодарят Компанию Petralex.pro за поддержку.

References

[1] Elias Azarov, Maxim Vashkevich, Nick Petrovsky, Denis Likhachov, Alexander Petrovsky. Petralex: A multiplatform hearing aid application for real-life communications and listening to digital audio.

[2] Cindy Carbajal. Foundations of Virtual Instruction. Florida University. On-line course. 2015.

[3] Danil Dintsis. Implementing fuzzy logic approach to developing portfolio of combined learning methods. 10.13140/RG.2.1.1144.4643. 2015

Статья о виртуальном обучении слабослышащих официально размещена в программе конференции IEEE AEIT

Поделиться