一种基于脑电波检测的学习方法、辅助工具及控制系统
阅读说明：本技术 一种基于脑电波检测的学习方法、辅助工具及控制系统 (Learning method, auxiliary tool and control system based on brain wave detection ) 是由 王景华 李献会 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于脑电波检测的学习方法、辅助工具及控制系统,学习方法包括：第一步,所述辅助工具获取由脑电波检测仪器检测到的用户的脑电波信号；第二步,由所述辅助工具对所述获取的脑电波信号进行识别；第三步,所述辅助工具基于对所述脑电波信号的识别结果,自动选择并播放对应的预存音视频学习资源,使用户快速进入高效的学习状态,或者保持处于高效的学习状态。(The invention discloses a learning method, an auxiliary tool and a control system based on brain wave detection, wherein the learning method comprises the following steps: a first step of acquiring a brain wave signal of a user detected by a brain wave detecting instrument by the aid of the aid; secondly, identifying the acquired brain wave signals by the aid of the auxiliary tool; and thirdly, the auxiliary tool automatically selects and plays corresponding pre-stored audio and video learning resources based on the recognition result of the brain wave signal, so that the user can quickly enter an efficient learning state or keep in the efficient learning state.)
技术领域
本发明涉及学习方法及辅助学习工具领域，具体涉及一种基于脑电波检测的学习方法、辅助工具及控制系统。
背景技术
随着人类对脑科学研究的不断深入，对脑电波的研究和应用也越来越受到人们的关注。科学研究发现，人脑在不同的意识状态下，会发出不同频率的脑电波，其中已知人体最常见的脑电波有四种，分别是δ波、θ波、α波和β波。
δ波的频率范围为0.5-3HZ，是深度睡眠状态下的脑电波。当人的大脑频率处于δ波时，人体处于深度睡眠、无意识状态。
θ波的频率范围为4-8HZ，是深度放松、无压力的潜意识状态下的脑电波。当人的大脑频率处于θ波时，人的意识中断，身体深沉放松，对于外界的信息呈现高度的受暗示状态，即被催眠状态。θ波对于触发深沉记忆、强化长期记忆等帮助极大，所以θ波被称为“通往记忆与学习的闸门”。
α波的频率范围为8-13HZ，是意识最清醒、身心放松注意力最集中状态下的脑电波。当人的大脑频率处于α波时，人的意识清醒，但身体却是放松的，它提供意识与潜意识的“桥梁”。在这种状态下，身心能量耗费最少，相对的脑部获得的能量较高，大脑活动就会更加快速、顺畅、敏锐，α波被认为是人们学习与思考的最佳脑电波频段。
β波的频率范围为14HZ以上，是紧张、压力、脑疲劳状态下的脑电波，在这种状态下学习，学习效果显然是不理想的。
现代城市生活的人，大多数都处在快节奏和高压力的生活状态下，特别是年轻人长期处在激烈竞争的环境中，工作和学习的压力都很大。越来越多的人都在利用碎片化的时间进行学习充电，但这种碎片化的学习，通常效率较低，往往是付出了大量的精力而学习收效却远小于人们的预期。
如果有一种学习方法或辅助学习工具能够帮助人们高效的提升碎片化时间的学习效果，对很多人来讲是梦寐以求的。基于脑电波信息，利用现代科技进行主动干预学习的方法和辅助学习工具，目前还很少有人研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于脑电波检测的学习方法、辅助工具和控制系统，根据用户脑电波的变化，捕捉最佳的学习状态，精准的向大脑释放学习资源，帮助用户高效的获取知识，提高学习效率。
本发明实施例提供了一种基于脑电波检测的学习方法，其特征是：
第一步，所述辅助工具获取由脑电波检测仪器检测到的用户的脑电波信号；
第二步，由所述辅助工具对所述获取的脑电波信号进行识别；
第三步，所述辅助工具基于对所述脑电波信号的识别结果，自动选择并播放对应的预存音视频学习资源，使用户快速进入高效的学习状态，或者保持处于高效的学习状态。
所述辅助工具对所述获取的脑电波信号进行识别，具体包括：
所述辅助工具对获取的脑电波信号频率特征进行提取，并明确判断所获取的脑电波信号频率属于δ波、θ波、α波和β波四个波段中的哪一个波段。
所述辅助工具基于对所述脑电波信号的识别结果，自动选择并播放对应的预存音视频学习资源，其特征在于：
用户在向所述辅助工具预存学习资源时，可根据需要并结合四个不同波段的脑电波，对不同内容的资源分类存储，并设定不同的播放要求，辅助工具依据对脑电波信号的识别结果和对应的资源类别及播放要求，自动进行选择和播放。
本发明实施例还提供了一种基于脑电波检测的学习辅助工具，包括存储器、处理器和播放器；所述存储器内可存储不同格式的音视频资料；所述处理器内置有计算机控制程序，以实现如上所述的基于脑电波检测的学习方法。
优选地，所述基于脑电波检测的学习辅助工具和脑电波检测仪器是两套独立的设备，两者之间可进行信息通信，所述基于脑电波检测的学习辅助工具获取由脑电波检测仪器检测的脑电波信号，并对信号进行处理；也可以将脑电波检测仪器和基于脑电波检测的学习辅助工具集合成为一个整体。
所述基于脑电波检测的学习辅助工具，其特征在于，其做作为产品可以有不同的呈现方式，优选地，以一种独立的具有完整功能的机电产品的形式呈现；也可以借助现有的手机、电脑、平板电脑、服务器等具备存储和数据处理功能的智能终端设备，向其安装专用软件，比如手机APP、电脑软件等，使其具备所述基于脑电波检测的学习辅助工具的功能，其优点是成本低，且便于推广应用。
本发明实施例还提供了一种基于脑电波检测的学习控制系统，包括脑电波检测仪器和基于脑电波检测的学习辅助工具，并与人的大脑共同组成一个闭环的基于脑电波检测的学习控制系统。脑电波检测仪器将检测到的脑电波信号通过有线或无线的方式传输给学习辅助工具，学习辅助工具对获取的脑电波信号进行处理，并按照上述所述的基于脑电波检测的学习方法向用户释放相应音视频资源，使用户快速进入高效的学习状态，或者保持处于高效的学习状态。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面对实施方式中需要使用的附图做简要介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于脑电波检测的学习方法的流程示意图。
图2为本发明实施例一种基于脑电波检测的学习辅助工具的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种基于脑电波检测的学习控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，需要特别说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于脑电波检测的学习方法，其特征是：
D01，所述辅助工具获取由脑电波检测仪器检测到的用户的脑电波信号；D02，由所述辅助工具对所述获取的脑电波信号进行识别；D03，所述辅助工具基于对所述脑电波信号的识别结果，自动选择并播放对应的预存音视频学习资源，使用户快速进入高效的学习状态，或者保持处于高效的学习状态。
D02,由所述辅助工具对所述获取的脑电波信号进行识别，具体包括：
所述辅助工具对获取的脑电波信号频率特征进行提取，并明确判断所获取的脑电波信号频率属于δ波、θ波、α波和β波四个波段中的哪一个波段。
D03,所述辅助工具基于对所述脑电波信号的识别结果，自动选择并播放对应的预存音视频学习资源，其特征在于：
用户在向所述辅助工具预存学习资源时，可根据需要并结合四个不同波段的脑电波，对不同内容的资源分类存储，并设定不同的播放要求，辅助工具依据对脑电波信号的识别结果和对应的资源类别及播放要求，自动进行选择和播放。
例如：
优选地，当脑电波频率处于δ波段时，大脑处于深度睡眠状态，不适合学习，停止播放一切音视频资源，给大脑创造安静的休息环境，让大脑充分休息。
优选地，当脑电波频率处于θ波段时，大脑处于潜意识的状态，此时适合向大脑高频率的重复释放一些以强化记忆为主理解应用为辅的学习内容，比如概念类知识、文史类知识、词汇知识等等，帮助大脑在潜意识状态下形成深沉记忆。
优选地，当脑电波频率处于α波段时，大脑处于最清醒、最活跃的状态，此时适合向大脑释放一些重要的、关键的、重点的学习内容，大容量的给大脑释放学习资源，保持大脑在高效的状态下运行，提高学习效率。
优选地，当脑电波频率处于β波段时，大脑处于紧张、疲劳的状态，此时适合向大脑释放一些难度相对较小、非关键类、非重点类的知识信息，或者释放一些舒缓疲劳的音乐等内容，调节大脑的工作状态，减轻大脑的工作负担。
如图2所示，本发明实施例还提供了一种基于脑电波检测的学习辅助工具，其特征是：实施例所述的一种基于脑电波检测的学习辅助工具包括F01存储器、F02处理器和F03播放器；所述F01存储器内可存储不同格式的音视频资料；所述F02处理器内置有计算机控制程序，以实现如上所述的基于脑电波检测的学习方法。
优选地，所述基于脑电波检测的学习辅助工具和脑电波检测仪器是两套独立的设备，两者之间可进行信息通信，所述基于脑电波检测的学习辅助工具获取由脑电波检测仪器检测的脑电波信号，并对信号进行处理；也可以将脑电波检测仪器和基于脑电波检测的学习辅助工具集合成为一个整体。
所述基于脑电波检测的学习辅助工具，其特征在于，其做作为产品可以有不同的呈现方式，优选地，以一种独立的具有完整功能的机电产品的形式呈现；也可以借助现有的手机、电脑、平板电脑、服务器等具备存储和数据处理功能的智能终端设备，向其安装专用软件，比如手机APP、电脑软件等，使其具备所述基于脑电波检测的学习辅助工具的功能，其优点是成本低，且便于推广应用。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种基于脑电波检测的学习控制系统，包括T01脑电波检测仪器和T02基于脑电波检测的学习辅助工具，其与人的大脑T03共同组成一个闭环的基于脑电波检测的学习控制系统。T01脑电波检测仪器将检测到的脑电波信号通过有线或无线的方式传输给T02基于脑电波检测的学习辅助工具，T02基于脑电波检测的学习辅助工具对获取的脑电波信号进行处理，并按照上述所述的基于脑电波检测的学习方法向用户释放相应音视频资源，使用户快速进入高效的学习状态，或者保持处于高效的学习状态。
以上所述是本发明优选的实施方式，需要说明的是，对于本领域的普通技术人员来说，参照本发明的原理和思路还可以做出很多改进的实施方式，这些改进的实施方式也都视为本发明的保护范围。