DHdWJ

Виртуальная реальность в целях обучения

  Автор: Корляков Алексей Дмитриевич

  В настоящее время процесс информатизации проявляется во всех сферах человеческой деятельности. Так использование современных информационных технологий является необходимым условием развития более эффективных подходов к обучению и совершенствованию методики преподавания. Особую роль в этом процессе играют ИТ. Так как их применение способствует повышению мотивации обучения учащихся, экономии учебного времени, а интерактивность и наглядность способствует лучшему представлению, пониманию и усвоению учебного исторического материала. Приобщение школьников к ИТ является важнейшим направлением в решении задачи информатизации в современной школе и повышения профессиональной подготовки. Наряду с этим, разработка и применение ИТ становится в современной школе одним из важнейших путей повышения результативности образования. Причем стратегическая роль ИТ, а следовательно, и технических средств их обеспечивающих, как фактора социально-экономического развития современного общества на данный момент общепризнанно и не вызывает сомнений.
  В рамках реализации приоритетного национального проекта «Образование» активно осуществляется внедрение информационных технологий в образовательный процесс. Сосредоточение современных технических средств обучения способствует модернизации учебно-воспитательного процесса, активизирует мыслительную деятельность учащихся, способствует развитию творчества педагогов, позволяют проводить дистанционное обучение, развивают систему непрерывного образования, тем самым повышая эффективность образовательного процесса. В отечественных и зарубежных изданиях компьютеризация учебного процесса рассматривается как один из актуальных факторов организации обучения тому или иному предмету. Новейшие информационные технологии в обучении позволяют активнее использовать научный и образовательный потенциал ведущих университетов и институтов, привлекать лучших преподавателей к созданию курсов дистанционного обучения, расширять аудиторию обучаемых.
 В начале 60-ых годов появился первый прототип системы для создания виртуальной реальности – “Sensorama”. Он позволял просматривать 3D-стереоскопические изображения, параллельно сопровождая визуальную часть стерео-звуком, запахами и эффектом ветра. Sensorama заинтересовал многих и положил начало новому направлению. А в 1989 году Джарон Ланьер (Jaron Zepel Lanier) ввел термин “виртуальная реальность”. Обретя столь привлекательное название, направление стало привлекать к себе еще больше внимания общественности.

Не прошло и года, как исследователем из компании Boeing, Томом Коделом был введен новый термин – “Дополненная реальность” (Augmented Reality). Это было не просто новое название существующего направления, это было новым ответвлением от виртуальной реальности, которое переросло в полноценную, самостоятельную отрасль. В отличие от виртуальной реальности, дополнения реальность не замещает человеку весь окружающий мир виртуальной альтернативой, а дополняет и обогащает её, добавляя поверх окружающих нас предметов дополнительные слои информации. Мобильная революция Одним из основных акселераторов витруальной и дополненной реальности стали смартфоны. Мобильность и наличие датчиков положения в пространстве позволили найти практическое применения этому направлению. Стали появляться приложения, накладывающие мета-данные поверх изображения получаемой с камеры телефона. Стало возможным прокладывать маршруты к ближайшему отделению банка или к филиалу любимой сети магазинов поверх окружающего нас живого мира. Мобильные телефоны стали основной нового витка развития и в направлении виртуальной реальности. В 2014 году на конференции Google I/O был представлен Google Cardboard. Легкий в изготовлении и дешевый шлем собираемый из картона, оптических линз, магнита и застежек, в который вставляется смартфон. Благодаря доступности Google Cardboard и повсеместному использованию смартфонов, виртуальная реальность широко распространилась в качестве одно из новых, экспериментальных методов обучения.

Современные гарнитуры Google Glass своим появлением подлили еще масла в огонь и стали новым сильным толчком в развитии приложений и идей вокруг дополненной реальности. Многие критики скептически отнеслись к этому гаджету и расценивают его больше как игрушку, чем практическую вещь. Но были и такие, кто сумел оценить потенциал Google Glass для сферы обучения. Только представьте насколько проще будет обучать новых сотрудников / студентов, если раздать им такие очки, предоставить необходимые инструменты и постепенно выдавать на экраны очков информацию, предоставляя подопечным самостоятельно осуществлять задачи с живой аппаратурой. В качестве альтернативы, можно вместо живой, дорогостоящей аппаратуры добавлять виртуальные предметы поверх реального изображения и позволить ученикам работать с ними. Анонсированная на 28 марта 2016 гарнитура для виртуальной и дополненной реальности Oculus Rift, даст еще один мощный толчок к попытками обучать людей с помощью видоизмененного, окружающего нас мира. Практическое применение в обучении Данной теме уделяется масса внимания в сфере E-Learning. В недавнем отчете одной из наиболее уважаемых, аналитических групп – Horizon 2016, использованию виртуальной и дополненной реальности в целях обучения посвящено несколько страниц. На данный момент, больше всего применения VR и AR (Virtual Reality and Augmented Reality) нашлось в сфере медицины и физики. В чем же польза обучению от этих заумных технологий? Прежде всего, VR позволяет в мгновение ока перенести студентов в любое место на земле в наблюдаемой вселенной и погрузить их в глубокое, увлекательное обучение. Мотивация – это еще одна положительная сторона инструментов виртуальной реальности. Что интересней? Читать сотни страниц текста с черно-белыми иллюстрациями или оказаться на Марсе и своими собственными руками собрать образцы почвы для изучения её состава? Да, это был риторический вопрос. Направления виртуальной реальности активно развивается и пока недоступно во всем своем потенциале для большинства. Тем не менее, уже можно воспользоваться некоторыми существующими его реализациями. Например, создавать виртуальные, панорамные туры с наложением информации поверх визуального слоя и позволять ученикам самостоятельно познавать изучаемые предмет со всех сторон. В качестве хорошего примера можно посмотреть на виртуальное воплощение Боинга 787 созданное с помощью платформы Roundme. Пользователь может рассмотреть все важные детали внутри и снаружи самолета. Это не просто набор фотографий, а интерактивная среда в которой можно передвигаться в пространстве и переходить от модуля к модулю. В Университете Мельбурна (The University of Melbourne), видимо, тоже пришли к выводу, что виртуальную реальность можно использовать в целях обучения. Сотрудниками университета было создано виртуальное пространство The Tidal River coast of Wilsons Promontory, в котором они снабдили каждую часть своего тура детальными текстовыми и визуальными пояснениями. Таким образом, студенты во время блуждания по виртуальному миру могут задержаться в определенном месте и почитать подробности о том, что они видят перед собой и как это относится к изучаемой области. О том, какие химические процессы проходят с местными каменными породами и к чему все это приводит. Roundme позволяет создавать некую смесь виртуальных пространств с возможностью наложения полезной информации поверх визуального слоя. Возможности создателя виртуальной среды ограничены лишь его фантазией. Никто ведь не говорит, что виртуальные туры могут быть созданы только вокруг географических мест. Почему бы, например, на базе такой платформы не создать виртуальную операционную палату и на ее базе не обучать студентов основам работы в операционной или дать им возможность изучить всю доступную аппаратуру. А учитывая, что Roundme поддерживает гарнитуру для виртуальной реальности Google Cardboard, весь процесс обучения можно превратить в гораздо более привлекательный и глубокий процесс. Создаваемые в Roundme виртуальные пространства можно экспортировать в виде Embeded-кода и использовать как готовые модули веб-страниц или как часть других сервисов и медиа-объектов. Таким образом, можно, например, импортировать виртуальную заготовку из Roundme в курсы создаваемые вGeenio. Возможность добавления в курсы iframe-объектов, позволяет импортировать виртуальные заготовки созданные в Roundme на любую страницу в курсе. Чтобы было понятней, зачем это нужно в курсах и как можно применять на практике давайте рассмотрим следующий пример… Компания закупила партию нового оборудования, с которой никто не знаком и новая аппаратура не похожа на то, с чем приходилось работать сотрудникам прежде. Необходимо обучить несколько отделов в компании использованию нового оборудования. Доставка закупленной аппаратуры занимает несколько месяцев, так как все очень крупногабаритное и доставляется с другого конца земли, а компания в свою очередь не хочет допустить простаивания оборудования после его прибытия. По этой причине вместе с приобретением, компания договаривается с поставщиков отправить к ним фотографа, чтобы отснять панорамные фотографии новой аппаратуры со всех сторон для последующего создания виртуальной среды. Пока оборудование находится в пути фотограф заливает все фотографии на Roundme и создает новое виртуальное пространство с переходами (“порталами”) от одной части аппарата к другой, не упустив никаких деталей. Затем E-Learning специалист подключается к работе. Он добавляет прямо поверх созданного пространства горячие точки (Hot Spots) с текстовыми пояснениями и иллюстрациями, которые могут быть вызваны нажатием кнопки мыши или удерживанием взгляда на нужной точки с помощью виртуальной гарнитуры. Затем готовая виртуальная среда экспортируется и вставляется внутрь курса созданного в Geenio, где к ней добавляются предварительные пояснения, видеоролики и сопутствующие материалы. А после страницы с погружением в виртуальный мини-мир можно попросить ученика ответить на ряд вопросов для закрепления знаний и запоминания увиденного. В итоге, мы имеем полноценный курс обучения с использованием виртуальной среды и мотивированными учениками. Мы стоим на пороге новой технологической революции и многие инновационные идеи по использованию виртуальной и дополненной реальности еще не родились. Можно лишь с уверенностью сказать, что через 5 лет, мы увидим с вами настолько необычные пути применения смешанной реальности, о которой не думали даже самые смелые футурологи. В этой сфере пока нет никаких устоявшихся ограничений или правил, поэтому экспериментируйте и придумывайте новое.

С применением технологий виртуальной и дополненной реальности ученики средних и высших учебных заведений смогут взаимодействовать с предметами в виртуальном пространстве или участвовать в важных исторических событиях. Технологии виртуальной и дополненной реальности следует применять в сфере образования в первую очередь потому, что образовательная система должна приспосабливаться к усложняющимся процессам, моделям и теориям, ученикам необходимо оперировать большим количеством информации и новыми способами ее представления.