Применение информационных технологий в образовательной деятельности детских технопарков по направлению подготовки «Виртуальная и дополненная реальность»
Автор: Крехалев В.В.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Педагогические науки
Статья в выпуске: 5-2 (80), 2023 года.
Бесплатный доступ
В статье рассмотрены информационные технологии, применяемые в процессе образовательной деятельности детских технопарков по направлению подготовки «Виртуальная и дополненная реальность». Также статья содержит методические рекомендации для построения процесса обучения в сфере VR/AR-технологий. Приведены принципы и педагогические задачи образовательной деятельности, содержащей в себе компонент инновационных информационных технологий.
Виртуальная реальность, дополненная реальность, детский технопарк, информационные технологии
Короткий адрес: https://sciup.org/170199359
IDR: 170199359 | DOI: 10.24412/2500-1000-2023-5-2-76-78
Текст научной статьи Применение информационных технологий в образовательной деятельности детских технопарков по направлению подготовки «Виртуальная и дополненная реальность»
-
I . ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Миссией таких образовательных организаций как детские технопарки является содействие ускоренному техническому развитию детей и развитие их научнотехнического потенциала. Этим обусловлено применение в образовательном процессе современных и инновационных технологий, в частности информационных. К инновационным информационным технологиям, применяемым в детских технопарках, относятся:
-
- Интерактивные LED-панели;
-
- Программные комплексы по сопровождению проектной деятельности;
-
- Наборы по созданию IoT-устройств (Arduino, Raspberry Pie и т.д.);
-
- 3D-принтеры и т.д.
Также к современным инструментам, используемым в процессе реализации дополнительного технического образования, относятся устройства виртуальной и дополненной реальности.
Виртуальная реальность (или VR – от английского словосочетания «Virtual reali-ty») – созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через органы чувств (осязание, зрение, слух и т.д.). Важнейший принцип технологии виртуальной реальности – это обеспечение реакции системы на воздействия пользователя, реализуемые через специальные устройства взаимодействия.
Дополненная реальность (или AR, от английского термина «Augmented reality»), в отличие от виртуальной, имеет в своей основе реальный мир, и позволяет визуализировать добавленные в него виртуальные объекты. Исходя из этого определения, в некоторых случаях при описании дополненной реальности используется термин « смешанная реальность » (смотри рисунок 1).

Рис. 1. Взаимодействие устройств виртуальной и дополненной реальности с физическим миром
К основным принципам AR можно отнести:
-
- совмещение виртуальной реальности и реального мира;
-
- взаимодействие с пользователем в режиме реального времени;
-
- использование 3D-технологий.
В ходе занятий по направлению «Виртуальная и дополненная реальность» обучающимся технопарков предлагается знакомство с принципами, возможностями и особенностями VR/AR технологий, а также выявление их практического применения. Целью таких занятий является формирование уникальных компетенций, позволяющих применять технологии виртуальной и дополненной реальности в дальнейшем обучении и научной деятельности.
В образовательном процессе существует несколько форм работы, позволяющих реализовать обучение VR/AR- направлениям. К ним относятся практическое занятие, экскурсия, «рабочая мастерская», выставка и т.д. Во время вышеупомянутых занятий реализуются такие виды учебной деятельности как:
-
- просмотр и обсуждение обучающих презентаций или видеороликов;
-
- анализ наблюдаемых явлений;
-
- анализ проблемных ситуаций;
-
- эксперимент;
-
- публичное выступление / защита проекта;
-
- построение и проверка гипотез;
-
- исследование;
-
- поиск информации.
Педагогическими задачами освоения обучающимися VR/AR технологий являются:
-
- формирование навыков проектной деятельности;
-
- формирование 4К-компетенций (критическое мышление, креативность, коммуникация, кооперация);
-
- получение знаний о принципах и возможностях технологий виртуальной и дополненной реальности;
-
- формирование навыков конструирования;
-
- получение эмпирического опыта работы с инструментами виртуальной и дополненной реальности.
Далее в статье приведен примерный поэтапный план построения занятий при обучении направлению подготовки «Виртуальная и дополненная реальность» и методические рекомендации по их реализации.
Занятие-знакомство. В рамках вводного занятия обучающиеся исследуют предметную область и знакомятся с устройствами виртуальной или дополненной реальности, выявляют их особенности, конструируют и тестируют VR или AR-устройство по заготовкам. Также происходит ознакомление с контроллерами и принципами управления системой виртуальной или дополненной реальности.
На втором занятии, целью которого является создание устройства виртуальной или дополненной реальности (например, шлема), обучающиеся смогут закрепить полученные на первом уроке знания и по- лучат опыт самостоятельного конструирования. В ходе занятия дети научатся работать с 3D-сканером и 3D-принтером.
Третье занятие подразумевает изучение конструкций и принципов работы панорамных камер, необходимых при ис- пользовании VR и AR-технологий. Результатом работы является создание панорамного видео и его тестирование на ранее созданном устройстве.
Четвертое занятие отведено для анализа программного обеспечения, используемого в технологиях виртуальной и дополненной реальности, а также создание AR-приложения. К изучаемым на этом занятии программам по 3D-моделированию относятся 3ds Max, Blender 3D, Maya (по усмотрению педагога).
На итоговом занятии обучающиеся создают коллективный проект, закрепляя знания, умения и навыки по изучаемой теме, а также проводят презентацию созданного продукта.
Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод о высокой значимости применения информационных технологий в процессе обучения по направлению «Вир- туальная и дополненная реальность» Освоение технологий VR и AR обучающимися позволит развить исследовательские, инженерные и проектные компетенции, необходимые для специалиста в технической сфере.
Список литературы Применение информационных технологий в образовательной деятельности детских технопарков по направлению подготовки «Виртуальная и дополненная реальность»
- VR/AR-квантум: тулкит. Ирина Кузнецова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Фонд новых форм развития образования, 2019. - 115 с.
- Belli L. et al. A Scalable Big Stream Cloud Architecture for the Internet of Things // International Journal of Systems and Service-Oriented Engineering, 2015.
- Hackathorn R., Margolis T. Immersive Analytics: Building Virtual Data Worlds for Collaborative Decision Support // IEEE VR2016 Workshop, 2016.