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.