Электроника. Классификация медицинской электроники.

Навчальні (освітні)системи поєднують у собі два попередні різновиди форм навчання (форми організації та організаційні форми) і реалізуються в усталених межах свого функціонування. Історично склалося декілька навчальних систем, які відповідали запитам свого часу. Першою з них можна вважати системуіндивідуального навчання,що сягає своїм корінням до античного періоду. Вона була домінуючою в середньовіччі, а в деяких країнах аж до XVIII ст. (навчання дітей у дворянських та заможних родинах). У сьогочассі ця система набула нового дихання в репетиторстві. Її сенсом є робота вчителя з одним учнем, що дає найкращі якісні результати навчання, найнижчі кількісні показники охоплення ним дітей та значні економічні витрати.

У противагу названій існувала система масового навчання (к. XVIII-п.XIX ст.), історично зумовлена переходом від мануфактури до машинної індустрії, що вимагала великої кількості елементарно грамотних працівників. Таке навчання одночасно охоплювало до 600 осіб, характеризувалося низькою якістю та мінімальними витратами. Автори системи (священик А. Белль та вчитель Дж. Ланкастер) застосували її одночасно в Англії та в Індії. Сенс Белль-Ланкастерської системи навчання полягав у підготовці вчителем своїх помічників (моніторів), що навчали менш освічених учнів. Прототип цієї системи відпрацьовано ще Я.А. Коменським. Він пропонував навчати одночасно 300 учнів, з якими загальне заняття проводив учитель, а потім з кожним десятком працювали його помічники (декуріони).

Система самостійного навчання знайшла своє втілення в Дальтон-плані,відпрацьованім на початку XX ст. у м. Дальтон (США, штат Массачусетс) вчителькою Е. Паркхерст. Ця система була побудована на пристосуванні темпу навчальної роботи до індивідуальних можливостей кожного учня. Функції вчителя в ній полягали в підготовці індивідуальних завдань, консультуванні при їх виконанні, в перевірці результатів засвоєння матеріалу та в створенні умов для такої роботи. Місцем навчання були лабораторії чи майстерні, де діти самостійно протягом навчального часу виконували кожен своє завдання, отримане від учителя певного предмету (на рік, місяць, тиждень), про що звітували у визначений контрактом (письмова домовленість) час. За наслідками виконання навчальних завдань дітей переводили до наступного класу. Кращі з них за рік могли відпрацювати програму кількох класів, гірші – кілька років навчалися за програмою одного.

Явним недоліком цієї системи було повне інтелектуальне відокремлення дітей під час навчання. Подолати його спробували прихильники модифікації дальтон-плану під назвою бригадно-лабораторної системи навчання (СРСР, 20-і роки ХХ ст.). За цією системою завдання з певного курсу чи теми отримувала група учнів (бригада). Після спільного їх виконання в лабораторіях бригадир звітував учителю про результати роботи. Отримана ним оцінка виставлялася всій бригаді.

У 50-і роки ХХ ст. система самостійної роботи отримала свій розвиток у так званому плані Трампа,започаткованому професором педагогіки Ллойдом Трампом (США), де поєднувались, доповнюючи одна одну, індивідуальна, групова та фронтальна робота з учнями. Фронтальні заняття (лекції) проводилися кращими викладачами для великої кількості учнів (до 150 осіб). Матеріал, отриманий на лекціях, доповнювався й обговорювався в малих групах (до 15 осіб) під керівництвом рядового вчителя або кращого учня. Індивідуальна робота проходила в шкільних кабінетах і лабораторіях. Вона реалізовувалась частково за обов’язковими завданнями вчителя, частково за вибором учня. На індивідуальну роботу та заняття у великих групах відводилось по 40% навчального часу, а на заняття в малих групах – 20%. У освітянському сьогочассі принципи побудови цієї системи знайшли відтворення при навчанні у вищій школі.

Система комплексного навчання виникла на початку ХХ ст. В її основу покладено метод проектів, коли навчальний матеріал угруповувався стосовно тем-комплексів (а не навчальних предметів), що мали чітко виражене практичне спрямування. Відпрацьовуючи їх, діти готувалися до реальної праці (головне завдання), та отримували певні теоретичні знання, що допомагали їм досягти поставленої практичної цілі. Наприклад, щоб спекти хліб, потрібно посіяти пшеницю, зібрати врожай, змолоти муку, замісити тісто, випекти буханці. Щоб реалізувати зазначений ланцюг практичних дій, потрібні знання з агротехніки, біології, фізики, хімії тощо, які учні засвоюють в практичній діяльності.

У кінці ХІХ на початку ХХ ст. з метою підсилення індивідуалізації в навчанні з’являється система вибіркового навчання, що реалізується в двох варіантах: Батавськасистема в США та Мангеймськав Європі. Вони виникли як відгук на недоліки масового та групового навчання, коли робота спрямовувалась на «усередненого» учня, не враховуючи рівень розвитку, здібності та можливості кожного школяра.

У Батавськійсистемі вчительський час поділявся на дві частини, перша з яких призначалася колективній роботі з усім класом, а друга – індивідуальним заняттям з окремими учнями, що цього потребують. У великих класах вчитель працював з помічником. У Мангеймській системі на основі спостережень, тестування та екзаменів відбувався розподіл дітей відповідно до їх здібностей за рівневими класами
(а, б, в, …). Відпрацювавши певний рівень, дитина могла протягом навчального року перейти до класу вищого рівня.

Свого часу сама ідея вибіркового рівневого навчання в нашій школі та педагогіці категорично засуджувалась, мовляв, усі діти мають право на однакові умови навчання. Вважаємо доцільним в останній фразі замінити слово «однакові» на «оптимальні», тобто найкращі в певних умовах. (Уявіть собі роботу вчительки першого класу на уроці читання одночасно з дітьми, що не знають жодної літери, та з тими, хто вже добре читає). Використовуючи ідею рівневого розгалуження, педагогічна практика сьогочасся породила таке явище, як класи вирівнювання. Ці класи створюються з дітей, що потребують підсиленої педагогічної уваги, тому їх склад не перебільшує 15-16 осіб, і працює в ньому найдосвідченіший вчитель. За таких умов розвиток дітей протягом навчання в початковій школі дійсно вирівнюється, а в середній та старшій ланках вони вже нічим не різняться з іншими.

На засадах вибіркового навчання сьогодні реалізується також профільне навчання, що відбувається в класах із поглибленим вивченням певних навчальних дисциплін або в профільних школах.

Особливе місце серед інших займає класно-урочна система групового навчання, відпрацьована Яном Амосом Коменським понад чотири століття тому. Вона здобула найбільше поширення в світі й з 1932 року визначена державною в нашій країні. За час існування ця система набула повного нормативного, матеріально-технічного, кадрового, змістовного та технологічного забезпечення. Основними її характеристиками є розподіл періоду навчання на навчальні роки, що одномоментно починаються та закінчуються, кожного року – на чверті, між якими призначено канікули. Під час навчання відбувається моніторинг успішності учнів у вигляді четвертних оцінок з кожного предмету та загальних за рік. У кінці року складаються іспити з базових предметів. Навчання протягом року відбувається в сталих групах дітей одного віку (класах) в межах визначеної території (класні кімнати) на уроках певної тривалості, що проходять за розкладом і межуються дзвоником. Навчальний матеріал угруповується в навчальні предмети, кожен з яких веде окремий учитель (за винятком початкових класів, де майже всі предмети веде класовод). Зміст і режим навчання визначаються навчальним планом школи, навчальними програмами з кожного предмету та навчальною літературою. На основі зазначених навчальних атрибутів у класно-урочній системі здійснюється згуртування дітей у класні та шкільний колективи. Інтегруючу роль в організації виховання дітей виконує класний керівник, що спрямовує зусилля школи, сім’ї та громадськості на формування особистості кожного учня.

Перевагами цієї системи навчання над іншими є чітка організація навчального процесу, його забезпеченість, підконтрольність, циклічність. Класно-урочна система дає можливість охопити навчанням велику кількість дітей, надаючи їм освітянські послуги, відповідні ланці навчання (початковій, середній, старшій). Вона сприяє згуртуванню дитячого колективу, внаслідок чого відбувається соціалізація особистості кожної дитини. Провідна роль у класно-урочній системі належить вчителеві.

Але поряд із цим слід визнати, що класно-урочна система спрямована на середньостатистичного учня і недостатньо реалізує творчий потенціал школярів. У ній не передбачено навчального часу на індивідуальні заняття, утрудненим є індивідуальний контроль якості навчання. Структура навчального року не є оптимальною, бо виснажує дітей і вчителів особливо в його кінці, коли складаються іспити. Дискретність у викладанні (маленькими порціями) спонукає до індуктивного шляху засвоєння (не самого продуктивного та економного в навчанні) й не дає цілісного бачення проблеми. Подовженість навчання певному предмету в часі (наприклад, один урок на тиждень протягом року) порушує основні закономірності засвоєння матеріалу і спонукає до його забування тощо.

У зв’язку з цим у сучасній школі в межах існуючого розподілу дітей на класи робляться спроби вдосконалення навчально-виховного процесу не всупереч класно-урочній системі, а на додаток до неї. Це стало можливим завдяки подоланню імперативних засад школи радянського періоду. Освітянський плюралізм, як один із напрямків реформування школи, надав можливості доцільного вдосконалення шкільного навчання за рахунок уведення елементів інших систем. Внаслідок цього в сучасній школі в якості державних, крім традиційної класно-урочної, функціонують семестрово-залікова, модульна, рейтингова та ін. навчальні системи.

Нововведення, принесені цими системами в навчання, стосуються структури навчального року.Він поділяється не на чверті, а на кілька
(2, 3, 6) семестрів, варіюється кількість та тривалість канікул. Змінюється тривалість, змістовна насиченість та технологія проведення уроку. Вводяться подвоєні (2 40) та потроєні (3 30) уроки, змінюється їх назва – з’являються пари та модулі. Вводяться нові шкали оцінювання –
12-бальна (чотирирівнева), 100-бальна (рейтингова). До загальноосвітньої школи спускаються атрибути вищої – семестри, заліки, лекції, семінари тощо. Функціонують школи-комплекси з інститутами та провідними виробництвами, що готують дітей до майбутньої професійної діяльності та багато іншого.

Сьогодні важко визначити, які з цих нововведень набудуть довготривалості, а які швидко вийдуть із освітянської моди. Важливо, що вони є. Важливо, що вони відпрацьовані й дають реальні результати. Важливо, що учень, вчитель і керівник школи завдяки цим нововведенням мають можливість креативного втручання в існуючу педагогічну дійсність.

У якості ілюстрації зазначеної ситуації наведемо приклад функціонування семестрово-заліковоїсистеми навчання в загальноосвітній школі. Вона прийшла до середньої школи з вищої, враховуючи особливості шкільного віку, набула доцільних перетворень і існує в кількох модифікаціях. В одній із них, відпрацьованій вчителями ЗОШ № 77 м. Запоріжжя і рекомендованій для впровадження Міністерством освіти і науки України, навчальний рік складається з шести шеститижневих семестрів. Після кожного з них – канікули різної тривалості (вирішує педагогічна рада): від кількох діб після першого семестру (діти ще не втомилися) до місяця в січні-лютому (саме на цей час щорічно припадає найбільша кількість захворювань). Під час таких тривалих канікул у школі працюють творчі об’єднання, гуртки, театри, клуби, проводяться олімпіади, індивідуальна робота з обдарованими дітьми та з тими, хто потребує персональної допомоги. Практикується також стажування старшокласників у вищих навчальних закладах, де вони працюють в лабораторіях під керівництвом наукових співробітників.

Викладання навчальних предметів ведеться на засадах крупноблочного (модульного) навчання. Розподіл на навчальні модулі (блоки) відбувається з урахуванням кількості навчальних годин та характеру самої дисципліни. Наскрізними є предмети, що викладаються цілий рік (математика, рідна мова, фізкультура, праця тощо). Останні підлягають блочному викладенню (наприклад, у першому та другому семестрах вивчається річний курс історії та географії, у третьому та четвертому – хімії та біології, у п’ятому та шостому – іноземної мови та ...). Зразу ж після завершення курсу (а не в червні) діти складають іспит. Таким чином зменшується навантаження весняно-літнього періоду навчання, та кількість предметів, що вивчаються одночасно.

Заняття з кожного предмету проводяться як подвоєні уроки по 40 хвилин кожний. Це зберігає щотижнево три години навчального часу, який використовується для планових (за розкладом) індивідуальних занять. Предметна насиченість навчання (наприклад, заняття з іноземної мови не раз на тиждень, а щодня) приводить до швидкого та якісного засвоєння предмету (спрацьовує принцип занурення).

Ще однією суттєвою складовою семестрово-залікової системи навчання є підсилення індивідуального контролю, що відбувається шляхом проведення індивідуальних тематичних заліків. Це організовує не лише дітей, а й ставить вчителів перед необхідністю напрацювання певного методичного забезпечення, а саме: на початку теми (а не перед іспитом) учні отримують питання до заліку та критерії оцінювання відповідей. Внаслідок цього вони заздалегідь знають, за що можна отримати бажану оцінку, а вчитель допоможе їм це зробити. Наприклад, при оцінюванні якості знань з літератури до 6 балів (задовільно) їм достатньо написати переказ, до 9-и (добре) – твір, до 12 (відмінно) – ще й захистити його перед класом. Таким чином, учень сам обирає орієнтир свого навчання й заздалегідь планує темпи просування до нього. Якщо за якихось причин учень отримує оцінку, що його не задовольняє, він має змогу у визначений термін після певного доопрацювання матеріалу перескласти залік, а вчитель має резервний робочий час, аби його (залік) прийняти. Такий підхід має низку заохочувань до систематичної, регулярної та творчої роботи, що дають можливість автоматичного отримання заліку при наявності ... (певної кількості оцінок, творчих робіт, участі в позакласній роботі тощо). Якщо за кожен вид виконаних робіт учень отримує визначену кількість балів, а кінцева оцінка складається внаслідок їх підсумовування, то в силу вступає рейтингова система навчання.

Дуже важливим в семестрово-заліковій системі є реальна можливість професійного зростання вчителя, напрацювання ним методичного забезпечення навчально-виховного процесу та підвищення якості виховної роботи з дітьми. Це відбувається завдяки вивільненню робочого часу після вичитки свого модуля протягом, наприклад, трьох семестрів. Тоді наступні три семестри присвячуються методичній, науковій та виховній роботі. У цей час вчитель може пройти курси підвищення кваліфікації, стажування, узагальнити свій досвід, написати методичний посібник, обладнати виставку творчих досягнень, доукомплектувати кабінет, підвищити свій загальнокультурний рівень тощо.

Основним критерієм впровадження семестрово-залікової системи (як і будь-якої іншої) є готовність до цього учнів, вчителів, адміністрації та технічного персоналу школи. Зважаючи на те, що семестрово-залікова система навчання вимагає певного рівня усвідомленої самостійності в навчальній діяльності учнів (адекватної самооцінки, прогнозування майбутніх досягнень, корекційної роботи з метою самовдосконалення тощо) в повній мірі вона може бути застосована лише в старших класах, у середніх відпрацьовуються її елементи (вводяться, наприклад, заліки з окремих навчальних дисциплін) а в молодших ведеться пропедевтична робота (чітке визначення нормованих знань і умінь з кожної теми та показників якості їх засвоєння (техніка читання, говоріння, обсяг написання, малювання, віршування, можливості узагальнення, виділення головного, порівняння тощо), що доводяться до відома дітей і батьків, спільна діяльність яких є обов’язковою складовою успішного навчання.

Для вчителя перехід на семестрово-залікову систему це не лише бажане вивільнення робочого часу, а й докорінна зміна самої логіки навчального процесу (перехід від індуктивного до дедуктивного засвоєння матеріалу), а також відповідна цьому перебудова уроку (див. типологію уроків за Безпальком, с. 130), внаслідок чого відбувається перестановка акцентів з учительської активності на учнівську.

Для адміністрації – це не лише нове впорядкування навчального процесу (розклад, що враховує індивідуальну роботу з учнями), а й зміна стереотипів управлінської діяльності, коли якість роботи вчителя визначається не кількістю проведених у школі годин, а умовами його професійного зростання, рівнем співтворчості з учнями, культурою їх спілкування тощо.

Для технічного та обслуговуючого персоналу – це забезпечення умов для роботи школи повного дня, коли учні стають господарями певної території, можуть у школі не тільки плідно працювати, а й вчасно підкріпити свої сили, відпочити від інтелектуального навантаження, поспілкуватися з друзями тощо.

Література:

1. Кузьмінський А. І., Омеляненко В. Л. Педагогіка: Підручник. – К. : Знання, 2007. – С.164 – 186.

2. Ягупов В. В. Педагогіка / В. В. Ягупов. – К. : Либідь, 2002. – С. 384 – 402.

3. Харламов И. Ф. Педагогика / И. Ф. Харламов. – М. : Высш. школа, 1990. – С. 237 – 309.

4. Галузинський В. М. Педагогіка: теорія та історія / В. М. Галузинський, М. Б. Євтух. – К.: Вища школа, 1995. – С. 185 – 196.

5. Волкова Н. П. Педагогіка / Н. П. Волкова. – К. : Академія, 2002. – С. 313 – 350.

6. Подласый И. П. Педагогика: Новый курс : Учеб. Для студ. высш. учеб. заведений : В 2 кн. / И. П. Подласый. – М. : Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. – Кн.1 : Обшие основі. Процесс обучения. – 1999. – С. 511 – 542.

7. Глазиріна В. М. Педагогіка сучасної школи / В. М. Глазиріна. – Донецьк : Норд-Прес, 2006. – С. 118 – 160.

7. Дидактика средней школы / [под. ред. Скаткина М. Н.] – М.: Просвещение, 1982. – С. 216 – 250.

9. Педагогика / [под ред. Ю. К. Бабанского]. – М. : Просвещение, 1988. – С. 419 – 440.

10. Сластенин В. А. Общая педагогика: Учеб. Пособие для студ. высш.учеб.заведений / Под ред. В. А. Сластенина : В. 2 ч. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. – Ч.1. – С. 125 – 144.

11. Фіцула М. М. Педагогіка : навч. посіб. / М. М. Фіцула. – К.: Академвидав, 2009. – С. 78 – 98.

11. Бондар В. І. Дидактика / В. І. Бондар – К., Либідь, 2005. – С. 78 – 96.

12. Кучерявий О. Г. Педагогіка: особистісно-розвивальні аспекти : навч. посіб. для студ. Вищ. Навч. закл. / О. Г. Кучерявий. – К. : НВП «Вид-во «Наукова думка» НАН України», 2011. – С. 179 – 192.

Электроника. Классификация медицинской электроники.

Электроника - область науки и техники, в которой рассматривается работа и применение электровакуумных, ионных и полупроводниковых устройств.

1)Вакуумная электроника, основана на применении электровакуумных приборов (рентгеновские трубки, электронные лампы, газоразрядные приборы и т. д.).

2)Твердотельная электроника – изучает полупроводниковые приборы, интегральные схемы.

3)Квантовая электроника, связана с лазерами.

Медицинская электроника - это разделы электроники, в которых рассматриваются устройство и работа соответствующей медицинской аппаратуры.
В медицинских электронных приборах неэлектрические характеристики типа температуры, давления, перемещения органов и т. д. преобразуют в электрический сигнал. Это связано с тем, что информацию, представленную электрическим сигналом, удобно регистрировать и передавать на расстояние.

ЭМГ (электромиография) – регистрация электрических потенциалов скелетных мышц, используется как метод исследования функций двигательного аппарата (мышц, нервов, спинного мозга) человека и животных.

КГР (кожно-гальваническая реакция) – метод мониторинга психоэмоционального состояния (изменение разности потенциалов и снижение электрического сопротивления между двумя участками поверхности кожи (напр., ладонь и тыльная сторона кисти), возникающие при раздражениях, вызывающих эмоциональную реакцию).

ЭРГ (электроретинография) – метод регистрации изменения электрического потенциала сетчатки глаза при ее освещении.

МКГ (магнитокардиография) – метод исследования сердечной деятельности путем регистрации изменений во времени магнитной составляющей электромагнитного поля сердца, связанных с изменениями его биоэлектрической активности.

2. Общая схема съема, обработки и регистрации медико-биологической информации.

Любой диагностический прибор или система имеют следующие составные части:

СНЯТИЕ, ПЕРЕДАЧА И РЕГИСТРАЦИЯ МЕДИКО – БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Передача информации может осуществляться на довольно значительные расстояния. Передача информации может осуществляться как по проводам, так и с помощью радиосвязи.

В процессе передачи информации, на основной полезный сигнал, например, ЭКГ, могут накладываться шумы.
Полезный сигнал, например ЭКГ, должен быть передан на некоторое расстояние по каналу передачи Iк. Этот процесс называется телеметрией. После передачи сигнала передатчиком приемник принимает этот сигнал, но теперь с шумом. Одновременно передатчик по другому каналу IIк передает стандартный сигнал СС который генерируется генератором стандартных сигналов. Приемник второго канала воспринимает стандартный сигнал, на который наложены шумы, СС + шум. В пункте приема имеется такой же ГСС, сигнал от которого, пройдя через инвертор, меняющий полярность сигнала, суммируется с СС + шум. После инвертирования шума и суммирования его с сигналом ЭКГ + шум можно получить чистый сигнал ЭКГ, т.к. шум, прямой и инвертируемый, уничтожаются.