ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ 
ИНСТИТУТ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ РАО
АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДСКОГО ОКРУГА ТРОИЦК В ГОРОДЕ МОСКВЕ 
РЕГИОНАЛЬНЫЙ ОБЩЕСТВЕННЫЙ ФОНД НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ «БАЙТИК»
АНО «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ» 
 XXV МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
 «ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ»  
«ИТО-Троицк-2014»
25-26 июня 2014 года, г.Москва, г.о. Троицк

Проектные работы школьников с программно-аппаратным комплексом «Биологическая обратная связь»

Автор: Лебедева Ольга Ивановна, Медаль научного руководителя от фирмы SIEMENS, дипломы
МБОУ ДО УМОЦ, Центр психолого-педагогической поддержки и реабилитации, МБОУ СОШ №16, город Королёв, Московская область
Обобщается трехлетний опыт работы со школьниками, казалось бы, в недоступной для них сложнейшей программно-аппаратной логопедической системе с биологической обратной связью. Эта кажущаяся недоступность стала мотивом для проектной деятельности, для побед в различных конкурсах и, главное, для определения будущей профессии. Школьная работа продолжается теперь в ВУЗах в выбранном ранее направлении.

Биологическая обратная связь – это передовой метод коррекционной и реабилитационной работы в различных областях здравоохранения и образования. В логопедической работе метод биологической обратной связи (БОС) применяется для отработки  правильного дыхания, постановки звуков, преодоления речевых нарушений. Этот метод применяется не только для коррекционной работы с детьми, но и для постановки правильной речи, например, у дикторов. Очень часто к специалисту-логопеду, владеющему методикой БОС, обращаются спортсмены с просьбой помочь скорее восстанавливать работоспособность после больших физических нагрузок. Прежде всего, это касается восстановления правильного дыхания после очередного этапа соревнования перед следующим этапом.

Методика БОС – это передовое информационное направление, применяемое и разрабатываемое в последние 10-20 лет. Применение метода БОС предполагает наличие специального программно-аппаратного комплекса. Основу этого комплекса составляет аналого-цифровой преобразователь (АЦП). К входу АЦП подключаются специальные датчики дыхания и сердцебиения, которые устанавливаются на пациенте. Это стандартные датчики, применяемые в кардиографах. Выход АЦП соединяется со стандартным компьютером. В ранних версиях программно-аппаратных комплексов БОС соединение АЦП с компьютером выполнялось через интерфейс COM-порта. В настоящее время порты COM и LPT ушли в историю, а им на смену пришёл общепринятый интерфейс USB. Вообще говоря, существуют переходники COM-USB и LPT-USB, позволяющие подключать устаревшее оборудование к новым компьютерам, но при этом требуется некоторая регулировка системы [1].

В методе БОС компьютер, АЦП, датчики и пациент образуют единую автоматизированную систему управления с отрицательной обратной связью. Без логопеда или другого специалиста такая система работать не может, потому что в начале любого сеанса требуется выставить ряд пороговых значений параметров дыхания и сердцебиения, по существу определить индивидуальные масштабные коэффициенты.  После наладки системы на определённого пациента компьютер автоматически подключает биологическую обратную связь, отрицательную с позиции теории автоматического регулирования. Например, если у пациента дыхание очень частое, то на мониторе в игровой форме появляются сигналы для замедления ритма дыхания. Например, пчёлка начинает медленнее перелетать с цветка на цветок. При частом сердцебиении появляется рекомендация сделать релаксационную паузу, посмотреть расслабляющие компьютерные картинки, послушать музыку, отвлечься от сеанса.

Система БОС отлажена, внедрена в практику. Но в последние 2-3 года появился интерес к этой информационной системе не только у нуждающихся в ней людей, но и у школьников старших классов. Наверное, это связано с расширением курса информационных технологий в школе. Школьники знают о существовании такой системы. Возможно, раньше они проходили коррекцию с применением системы БОС. Как бы то ни было, ни в коем случае нельзя гасить интерес школьников к передовым методам практической информатики и применениям информационных технологий в конкретных областях деятельности.

Работа со школьниками началась 2-3 года назад [2]. Сначала был простой рассказ о системе, демонстрация её возможностей. Затем школьникам было разрешено самостоятельно включать программно-аппаратный комплекс в режиме эмуляции БОС, то есть без подключения датчиков к пациентам. Школьников удивил факт большой стоимости оборудования, более пятидесяти тысяч рублей [3]. Не менее дорогостоящей оказывается подготовка IT-специалистов для работы на таком комплексе. Достаточно сказать, что центры БОС находятся только в Санкт-Петербурге и Новосибирске. Много времени выделять школьникам для демонстрации системы тоже нет возможности. В результате оказалось, что школьники самостоятельно в техническом кружке изготовили упрощённый макет системы и стали его демонстрировать на различных конференциях и конкурсах [4]. И не просто демонстрировать, а получать награды, в частности, второе место на конкурсе «Юниор-2013» в НИЯУ МИФИ и на конкурсе SIEMENS-2013 (ЦФО) [5]. Потом они же демонстрировали свою установку в НИИ Авиационной и космической медицины лично начальнику института, который прямо сейчас готов был взять девочек на работу, не зная, что они школьницы, потому что были представлены студентками МАИ. Точно также была демонстрация установки в одной из московских медицинских клиник, потом в Ассоциации стоматологов с заключением контракта на хоздоговорную работу.

Но самое главное, что школьницы после поступления в ВУЗы продолжили работу по этой тематике. Получилось, что интерес к системе БОС стал мотивацией к последующей студенческой научной деятельности. В этом заключается не только учебно-методический, но и воспитательный аспект проектной деятельности с современным информационным оборудованием.

Список использованных источников
  1. Лебедева О.И. Сопряжение первых версий системы биологической обратной связи "Кардиолого" с новыми интерфейсами // Материалы ХХIV Международной конференции "Применение инновационных технологий в образовании". - М.: Троицк, Байтик, 26-27.06.2013. - С.754-755.- ISBN 978-5-89513-318-7.
  2. Лебедева О.И., Мельничук А.В. Компьютерная обработка результатов моделирования системы аварийного спасения людей с высоты // Материалы ХХIV Международной конференции "Применение инновационных технологий в образовании". - М.: Троицк, Байтик, 26-27.06.2013. - С.762-763. - ISBN 978-5-89513-318-7.
  3. Боровская Ж.В. Медицинский измеритель критической частоты слияния мерцаний - приставка к ноутбуку // Материалы ХХIV Международной конференции "Применение инновационных технологий в образовании". - М.: Троицк, Байтик, 26-27.06.2013. - С.737-738. - ISBN 978-5-89513-318-7.
  4. Лебедева О.И. Перспективы метода биологической обратной связи как управляющего звена в коррекционной педагогике // Всероссийская конференция "Информационные технологии в образовании ХХI века". Сборник научных трудов. - М.: НИЯУ МИФИ, 2011. - С.44-47. - ISBN 978-5-7262-1572-3.
  5. Лебедева О.И., Боровская Ж.В. Моделирование процесса дыхания треугольным осциллятором // Актуальные проблемы преподавания физики в ВУЗах и школах постсоветского пространства. Материалы Международной школы-семинара "Физика в системе высшего и среднего образования" / Под. ред. проф. Г.Г.Спирина. - М.: Изд. дом Академии им. Н.Е.Жуковского, 2013. - С.35-36. - ISBN 978-5-903111-61-9.
Вид представления доклада  Устное выступление и публикация
Уровень  Дополнительное образование детей
Ключевые слова  биологическая обратная связь, проекты, школьники

В статусе «Черновик» Вы можете производить с тезисами любые действия.

В статусе «Отправлено в Оргкомитет» тезисы проходят проверку в Оргкомитете. Статус «Черновик» может быть возвращен тезисам либо если есть замечания рецензента, либо тезисы превышают требуемый объем, либо по запросу участника.

В статусе «Рекомендован к публикации» тезис публикуется на сайте. Статус «Черновик» может быть возвращен либо по запросу участника, либо при неоплате публикации, если она предусмотрена, либо если тезисы превышают требуемый объем.

Статус «Опубликован» означает, что издана бумажная версия тезиса и тезис изменить нельзя. В некоторых крайне редких ситуацих участник может договориться с Оргкомитетом о переводе тезисов в статус «Черновик».

Статус «Отклонен» означает, что по ряду причин, которые указаны в комментариях к тезису, Оргкомитет не может принять тезисы к публикации. Из отклоненных тезис в «Черновики» может вернуть только Председатель программного или председатель оргкомитета.