Hoholova Tatyana Iurievna

Student la masterat

NSPU FTP

Orașul Novosibirsk

Adnotare: Articolul arată posibilitatea de utilizareARtehnologii în mediul educațional în scopul modelării vizuale a materialului educațional, completându-l cu informații vizuale; avantajele și dezavantajele acestei tehnologii.

Cuvinte cheie: , educatie.

TEHNOLOGIA REALITATII AUGMENTATE IN EDUCATIE

 Tehnologia de realitate augmentată în spațiul educațional a început să fie folosită relativ recent. Discuția despre termenul „realitate augmentată” și posibilitatea de a utiliza această tehnologie în domeniul „informatică” este ambiguă și sugerează că termenul în sine este neformat. Mulți experți numesc realitatea augmentată „îmbunătățită”, „îmbunătățită” și chiar „amplificată”. Numele „realitate augmentată” ar fi încă mai precis, deoarece această tehnologie poate suplimenta lumea înconjurătoare cu obiecte din lumea virtuală și poate elimina obiecte din ea.

Deci a fost productiv pentru noi să apelăm la o resursă electronică în careRealitatea augmentată a fost văzută ca „răspunsul tehnologiei moderne la problemele problematice care apar în fiecare zi. Este mai ușor de înțeles pentru majoritatea oamenilor și mai ușor de implementat decât lumile virtuale. Realitatea augmentată ne permite să facem realitatea de zi cu zi mai bogată. Combinate cu inepuizabilitatea resurselor de pe Internet, posibilitățile sale sunt nesfârșite.”

Pentru a continua clarificarea, putem cita definiția realității augmentate (AR) ca „un mediu cu adăugare directă sau indirectă a lumii fizice cu date digitale în timp real folosind dispozitive informatice - tablete, smartphone-uri și gadget-uri inovatoare, precum și software. pentru ei."

Întrebarea despre posibilitatea utilizării tehnologiei de realitate augmentată în educație poate primi un răspuns afirmativ, deoarece această tehnologie vă permite să faceți lecții distractive, interesante și ușor de înțeles.

Cu ajutorul realității augmentate, poți să „reînvie” pagini statice de cărți și manuale, să faci o plimbare prin junglă și să te simți ca un participant la un eveniment istoric.

Cu toate acestea, în aproape toate domeniile de studiu, cel mai des sunt folosite informații electronice sau instrumente interactive. Aproape toate școlile dotează sălile de clasă cu echipamente informatice, echipamente de proiecție, resurse educaționale electronice și alte mijloace didactice moderne. Cel mai adesea, capacitățile acestei tehnologii nu sunt utilizate pe deplin. Dar tehnologia de realitate augmentată fie nu este folosită deloc, fie este folosită extrem de rar. Realitatea augmentată poate fi folosită în studiul oricărui subiect, fie că este vorba de fizică sau istorie, biologie sau literatură. Deja acum puteți găsi multe programe pentru tinerii matematicieni (BuzunarTutore), aspiranți biologi (ARFlashcard-uri) si altii.

Ca în orice tehnologie nouă,ARare avantajele și dezavantajele sale. Pe de o parte, vă permite să extindeți semnificativ posibilitățile procesului educațional. Opinia filozofului și educatorului american John Dewey: „Dacă predăm astăzi așa cum am predat ieri, vom jefui copiii de mâine”, rostită la începutul secolului al XX-lea este și astăzi actuală. Școala trebuie să țină pasul cu vremurile și să le arate copiilor cu ce vor trebui să lucreze în viitorul foarte apropiat.

Dezavantajele acestei tehnologii depășesc procesul educațional și sunt asociate în primul rând cu consecințe sociale (utilizarea lentilelor de contact cu realitate augmentată, probleme legate de confidențialitatea informațiilor).

Cum poți folosi tehnologia de realitate augmentată în procesul educațional? În primul rând, ca instrument auxiliar pentru maximizarea vizibilității și interactivitatii subiectului studiat, imersiune mai profundă în acesta și desfășurare a lucrărilor de laborator virtual. Utilizarea Realității Augmentate și 3Dmodelarea îi motivează împreună pe elevi să învețe programarea și 3Dmodelare. Această tehnologie poate fi folosită la îndeplinirea sarcinilor proiectului, pentru a vizualiza rezultatele muncii elevilor la proiect, făcându-l cât mai interactiv.

Astfel, tehnologia realității augmentate permite profesorului să implice elevii în cercetare, dezvoltând situații de învățare în acest scop, și să utilizeze tehnologii, instrumente și metode moderne de activitate pentru a obține un rezultat de înaltă calitate.

Potrivit lui Katkhanova I.F. și Bestybaeva K.I în acest moment nu este posibil de utilizatARîn procesul educațional, deoarece nu există o metodologie unică de utilizare a tehnologiei de realitate augmentată în mediul educațional. Nu există multe aplicații care pot fi folosite în educație, dar, cu toate acestea, realitatea augmentată este cel mai eficient mod de a înțelege lumea din jurul nostru și calea pe care mai devreme sau mai târziu o vom urma, pentru că trăim într-o era informațională în plină dezvoltare. tehnologii.

Bibliografie

Realitatea crescută = școala viitorului [Resursa electronică]http:// evtoolbox. ru/ ev- trusa de scule/ educaţie (data accesului 20.12.16)

Ce este Realitatea Augmentată? [Resursă electronică] (data accesului 20.12.16)

Cum ajută tehnologia realității augmentate în educația copiilor. [Resursa electronica] (data acces 20.12.16)

Consecințele sociale ale realității augmentate [Resursa electronică]

Tehnologia realității augmentate în educație. Plus interactiv. [Resursa electronica] (data acces 20.12.16)

Tehnologia realității augmentate în educație joacă un rol din ce în ce mai important în fiecare an: școlile, școlile tehnice și universitățile din întreaga lume trec de la metodele tradiționale la metodele mai avansate. Manualele și manualele de hârtie sunt înlocuite cu cărți electronice, plăci din lemn și plastic pentru cretă, iar marcatoarele sunt înlocuite cu afișaje și tablete.

Este eficient?

Cercetările arată că realitatea mixtă este puternică în domeniul educațional. Această abordare vă permite să asimilați mai bine informațiile și să vă amintiți volume mari ale acestora, iar acest lucru se aplică elevilor, elevilor de liceu și studenților. Pentru a stabili acest lucru, au fost efectuate experimente în care un grup a studiat material nou cu ajutorul AR, iar celălalt cu diagrame și manuale clasice. Testele au demonstrat că reprezentanții primului grup au învățat aproape 90% din cantitatea totală de material, au arătat disciplină și interes pentru învățare, în timp ce abordarea clasică a arătat de trei ori mai puțină eficacitate.

Cum să explic această eficacitate?

În educație, beneficiile realității mixte sunt următoarele:

• Vizibilitate. Un exemplu tipic este că, deși o proiecție bidimensională de hârtie oferă o imagine completă a unui obiect, nu vă permite să-l „simți” sau să examineze elementele individuale în detaliu. Abordarea tridimensională este o chestiune complet diferită; un viitor specialist poate evalua piesa, înțelege structura acesteia și poate implementa diverse îmbunătățiri și modificări.
• Vizualizarea. Această tehnică este adesea folosită atunci când se învață copiii care încă nu sunt familiarizați cu concepte precum abordarea teoretică și gândirea abstractă. Vizualizarea teoriei folosind realitatea augmentată, la rândul său, facilitează procesul de memorare și îmbunătățește asimilarea materialului.
• Interes. Amintește-ți de anii tăi de școală. Răsfoirea paginilor alb-negru ale unui manual nu este cel mai captivant proces. Acum imaginează-ți că paginile sale prind viață, personajele intră în dialog cu tine, explică momentele dificile și te ajută să înțelegi esența materialului. Această abordare, posibilă cu Realitatea Augmentată, este de multe ori mai interesantă, plăcută și de înțeles.

Utilizarea dispozitivelor de realitate extinsă în predare devine din ce în ce mai diversă în fiecare an. Cel mai simplu exemplu sunt cărțile electronice și aplicațiile pentru smartphone. Unele instituții de învățământ merg mai departe, instalând standuri holografice, ecrane tactile transparente și echipând birouri cu ochelari speciali.

Una dintre cele mai populare domenii de dezvoltare a realității virtuale și augmentate este educația. Există multe aplicații diferite ale tehnologiei moderne în acest domeniu - de la simple tururi școlare ale Egiptului Antic în lecții de geografie până la pregătirea specialiștilor pentru a lucra la un tren glonț sau la o stație spațială. Dmitry Kirillov, șeful laboratorului VRAR și Cerevrum Inc., a împărtășit comentariile sale despre posibilitățile realității virtuale în educație.

Avantajele utilizării VR în educație

Utilizarea realității virtuale deschide multe noi posibilități în formare și educație care sunt prea complexe, consumatoare de timp sau costisitoare cu abordările tradiționale, dacă nu toate în același timp. Există cinci avantaje principale ale utilizării tehnologiilor AR/VR în educație.

Vizibilitate. Folosind grafica 3D, procesele chimice pot fi afișate în detaliu până la nivel atomic. Mai mult, nimic nu ne împiedică să mergem și mai departe și să arătăm cum se produce fisiunea nucleară în interiorul atomului însuși înainte de o explozie nucleară. Realitatea virtuală nu poate doar să ofere informații despre fenomenul în sine, ci și să le demonstreze cu orice grad de detaliu.

Siguranță. Operație pe inimă, conducerea unui tren glonț, a unei navete spațiale, siguranță la incendiu - puteți cufunda privitorul în oricare dintre aceste circumstanțe fără cea mai mică amenințare la adresa vieții.

Implicare. Realitatea virtuală vă permite să schimbați scenarii, să influențați cursul unui experiment sau să rezolvați o problemă matematică într-un mod jucăuș și ușor de înțeles. În timpul unei lecții virtuale, puteți vedea lumea trecutului prin ochii unui personaj istoric, puteți merge într-o călătorie prin corpul uman într-o microcapsulă sau puteți alege cursul potrivit pe nava lui Magellan.

Concentrarea. Lumea virtuală, care va înconjura privitorul din toate părțile la 360 de grade, vă va permite să vă concentrați în întregime asupra materialului și să nu fiți distras de stimuli externi.

Lecții virtuale. Vederea la persoana întâi și sentimentul prezenței tale într-o lume desenată este una dintre principalele caracteristici ale realității virtuale. Acest lucru permite ca lecțiile să fie conduse în întregime în realitate virtuală.

Formate VR în educație

Utilizarea noilor tehnologii în educație presupune că procesul educațional trebuie restructurat în consecință.

ÎNVĂȚĂMÂNT CU NORMĂ ÎNTREAGĂ

Tehnologiile virtuale oferă posibilități interesante de transmitere a materialului experiențial. În acest caz, formatul clasic de predare nu este distorsionat, deoarece fiecare lecție este completată de o imersiune de 5-7 minute. Se poate folosi un scenariu în care lecția virtuală este împărțită în mai multe scene, care sunt incluse în momentele potrivite ale lecției. Prelegerea rămâne, ca și până acum, elementul structural al lecției. Acest format vă permite să modernizați lecția, să implicați elevii în procesul de învățare, să ilustrați clar și să consolidați materialul.

EDUCAȚIE LA DISTANȚĂ

Cu învățământul la distanță, elevul poate fi oriunde în lume, la fel ca și profesorul. Fiecare dintre ei va avea propriul avatar și va fi prezent personal în clasa virtuală: ascultă prelegeri, interacționează și chiar completează teme de grup. Acest lucru va crea un sentiment de prezență și va elimina granițele care există atunci când predați prin videoconferință. De asemenea, profesorul va putea înțelege când elevul decide să părăsească lecția, deoarece căștile Oculus Rift și HTC Vive sunt echipate cu un senzor de lumină care le permite să recunoască dacă casca este în uz sau nu în prezent.

EDUCAȚIA MIXTA

Dacă există circumstanțe care vă împiedică să participați la cursuri, studentul poate face acest lucru de la distanță. Pentru a face acest lucru, sala de clasă trebuie să fie echipată cu o cameră pentru filmarea video la 360 de grade, cu posibilitatea de a difuza videoclipuri în timp real. Elevii care participă la o lecție de la distanță vor putea să observe ceea ce se întâmplă în clasă dintr-o perspectivă la persoana întâi (de exemplu, chiar de la locul lor), să-și vadă colegii, să comunice cu profesorul și să participe la lecții comune.

AUTOEDUCAȚIE

Oricare dintre cursurile educaționale dezvoltate poate fi adaptat pentru auto-studiu. Lecțiile în sine pot fi postate în magazinele online (de exemplu, Steam, Oculus Store, App Store, Google Play Market) pentru ca fiecare să aibă ocazia să învețe sau să repete materialul pe cont propriu.

Dezavantajele utilizării VR în educație

Cu toate acestea, până când utilizarea tehnologiei și a dispozitivelor în sine sunt „perfecționate” la maximum, vor exista dezavantaje și potențiale probleme ale utilizării realității virtuale în educație.

Volum. Orice disciplină este destul de voluminoasă, ceea ce necesită resurse mari pentru a crea conținut pentru fiecare subiect de lecție - sub forma unui curs complet sau a zeci și sute de aplicații mici. Companiile care vor crea astfel de materiale trebuie să fie pregătite să se angajeze în dezvoltare pentru o perioadă destul de lungă de timp, fără posibilitatea de a le recupera înainte de lansarea unor seturi cu drepturi depline de lecții.

Preț.În cazul învățământului la distanță, sarcina achiziționării unui dispozitiv de realitate virtuală revine utilizatorului, sau acest dispozitiv ar putea fi telefonul său. Dar instituțiile de învățământ vor trebui să achiziționeze seturi de echipamente pentru sălile de clasă în care se vor ține cursurile, ceea ce necesită și investiții semnificative.

Funcționalitate. Realitatea virtuală, ca orice tehnologie, necesită utilizarea unui limbaj specific propriu. Este important să găsiți instrumentele potrivite pentru a vă face conținutul vizual și captivant. Din păcate, multe încercări de a crea aplicații educaționale VR nu folosesc toate capacitățile realității virtuale și, ca urmare, nu își îndeplinesc funcția.

Exemplu: lecție de fizică în VR

Pentru a testa eficacitatea și viabilitatea utilizării realității virtuale în educație, laboratorul VRar a dezvoltat o lecție de fizică experimentală. La studiu au participat 153 de persoane: adolescenți între 6-17 ani, părinții și rudele acestora. După vizionare, participanții au fost rugați să răspundă la trei întrebări: cât de bine au înțeles materialul educațional astfel prezentat; care este atitudinea copiilor față de învățarea în realitate virtuală; ce materii școlare (după școlari) sunt de preferat pentru crearea de lecții în realitate virtuală.

Lecția a fost dedicată subiectului curentului electric într-un circuit electric simplu. După ce și-a pus ochelarii, utilizatorul s-a trezit într-o cameră în fața unei mese pe care era vizualizat un simplu circuit electric. Apoi, utilizatorul a intrat în interiorul conductorului, unde a trebuit să studieze structura acestuia (vizualizarea structurii unui atom, a rețelei cristaline, vizualizarea condiționată a fluxului de curent electric în legătură cu o sursă de energie). Lecția este concepută pentru șase elevi, este însoțită de o prelegere a profesorului și durează de la 5 la 7 minute.

După prelegere, respondenții au completat chestionare.

Stăpânirea materialului și a atitudinii față de lecțiile de VR

Respondenții au fost rugați să răspundă la trei întrebări închise din chestionar: care dintre particulele enumerate nu este o particulă a unui atom; din ce constă nucleul unui atom? care particulă este responsabilă de transferul sarcinii electrice. Rezultatul a fost excelent - doar 8,5% dintre respondenți nu au stăpânit materialul.

În ceea ce privește atitudinea față de astfel de lecții, conform laboratorului VRAR, 148 de respondenți din 153 (97,4%) ar dori să folosească în continuare tehnologiile de realitate virtuală în lecțiile școlare, iar majoritatea au indicat fizica și chimia ca discipline.

În general, experimentul realizat de laboratorul VRAR a arătat succesul utilizării VR în educație. Tehnologiile moderne, în ciuda drumului lung de dezvoltare, sunt încă tinere, dar realitatea virtuală este încă următoarea mare descoperire în dezvoltarea sectorului educațional. Și în viitorul apropiat vom vedea multe descoperiri interesante în acest domeniu.

1

Articolul prezintă rezultatele a numeroase experimente, cercetări științifice, publicații, introducerea instrumentelor virtuale de învățare în procesul educațional, precum și experiența autorilor dobândită în timpul implementării proiectului. Este descrisă amănunțit necesitatea introducerii „ReaEye” în procesul educațional, pe baza analizelor cercetării științifice în domeniul mijloacelor, metodelor și formelor de organizare a activităților educaționale, în care se constată într-o formă accesibilă faptul că ideea a primit-o cu ajutorul analizatorilor vizuali este asimilat de elevi mult mai bine. Structura și principiul de funcționare al aplicației electronice „RealEye”, creată de autori pentru implementarea proiectului, este prezentată într-o formă accesibilă. Lucrarea are o semnificație teoretică și practică foarte mare și va fi solicitată în rândul studenților, studenților și profesorilor.

arhitectura calculatorului

Grafică 3D

modul flash

Modelare 3D

tehnologiile informaţiei şi comunicaţiilor

ajutor didactic

"Realitate augmentată"

1. Evtikhov, O.V., Adolf, V.A. Ideea modernă a mediului educațional al unei universități ca fenomen pedagogic // Buletinul KSPU numit după. V.P. Astafieva. – 2014. – Nr. 1. – P.30-34.

2. Zakharova, T.V., Kirgizova, E.V., Basalaeva, N.V. Aspecte metodologice ale utilizării unui manual electronic în predarea matematicii // Potențial științific global. – 2013. – Nr 10(31). – P.18–21.

3. Petrova, O.A. Realitatea augmentată în scop educațional / O.A. Petrova // Intel® EducationGalaxy, Literatura. – 2013 [Resursa electronica]. – Mod de acces: https://edugalaxy.intel. ru/?automodule=blog&blogid=.

4. Shakirov, I.Sh. Posibilitati didactice de organizare a instruirii folosind grafica tridimensionala, folosind exemplul tehnologiei Augmented Reality. // Realizări și probleme ale științei moderne - Ufa: RIO MCIS OMEGA SCIENCE, - 2014. - P.42-44.

5. Platforma Alternativa, Lecția „Augmented Reality” pentru versiunea 7 [Resursa electronică]. – Mod de acces: http://wiki.alternativaplatform.com.

Revoluția științifică și tehnologică care se dezvoltă rapid, bazată pe procesul de informatizare globală a tuturor sferelor vieții publice, necesită informatizare în sfera educației. Semnificația și relevanța muncii rezidă în dezvoltarea și implementarea TIC, inclusiv în medii instrumentale pentru implementarea programelor de formare.

Utilizarea tehnologiilor informației și comunicațiilor trebuie să respecte pe deplin nivelul actual de dezvoltare tehnică, vizuale, intelectuale, constructive și, important, software ale realizărilor moderne în domeniul TIC. În cele mai multe cazuri, rezultatul activității studentului depinde de cât de informativ și interesant este structurat procesul de transfer al cunoștințelor, în ce măsură sunt realizate nevoile sale de cunoștințe și prin ce mijloace este atinsă concentrarea sa în continuare pe aprofundarea cunoștințelor sale.

„Augmented Reality” (în engleză: Augmented Reality, AR) este una dintre cele mai recente realizări ale științei și tehnologiei. Tehnologiile de realitate augmentată includ acele proiecte care au ca scop completarea realității cu obiecte virtuale. Această tehnologie este utilizată pe scară largă în arhitectură, marketing, jocuri pe calculator și afaceri militare.

Am revizuit, studiat, analizat cercetarea și dezvoltarea în domeniul tehnologiei de realitate augmentată, precum: „A Servey of Augmented Reality”; „Semapedia”; „Artag”; „Layar”; „Arget”, care într-o măsură sau alta utilizează un flux video cu procesare digitală ulterioară și suprapunere a graficii computerizate. Mulți dintre ei folosesc viziunea computerizată pentru implementare prin intermediul camerelor (camere web).

Analiza literaturii educaționale, pedagogice și științifice pe această temă ne-a permis să concluzionam că această tehnologie este de puțină aplicabilitate în organizarea procesului educațional.

Introducerea instrumentelor moderne de învățare virtuală în sistemul de învățământ este cea mai importantă condiție pentru îmbunătățirea efectului de învățare, care constă în interactivitatea modelării 3D și în utilizarea efectului de realitate augmentată. Având la îndemână un set de markere de hârtie, putem oricând să prezentăm un obiect de învățare nu numai în volum, ci și să efectuăm o serie de manipulări cu acesta, să-l privim „din interior” sau în secțiune. Relevanța introducerii tehnologiei de realitate augmentată în procesul educațional constă în faptul că utilizarea unui astfel de instrument inovator va crește, fără îndoială, motivația elevilor atunci când studiază informatica și alte discipline, precum și creșterea nivelului de asimilare a informațiilor prin sintetizare. diverse forme de prezentare a acestuia. Un avantaj uriaș al utilizării tehnologiei de realitate augmentată este vizibilitatea, caracterul complet al informațiilor și interactivitatea acesteia.

Eficacitatea procesului educațional depinde în totalitate de nivelul de organizare al acestuia. Nivelul cerut poate fi atins printr-o construcție clară, consecventă, conectată logic a tuturor elementelor activității profesorului și a elevilor.

Pentru a implementa cu succes această tehnologie în educație, am dezvoltat aplicația electronică RealEye, bazată pe tehnologia de realitate augmentată, oferind funcționalități largi atât pentru profesori, cât și pentru studenți. Folosind această tehnologie, profesorul poate transmite materialul necesar învățării într-o formă mai interesantă și mai accesibilă pentru elevi, construind o lecție bazată pe jocuri captivante, demonstrații și lucrări de laborator. Ușurința de utilizare a obiectelor 3D virtuale simplifică procesul de explicare a noului material. În același timp, prin stăpânirea tehnologiei de realitate augmentată crește nivelul de alfabetizare informațională a profesorilor și elevilor. O reprezentare schematică a RealEye este prezentată în Figura 1.

Fig.1. Dispozitiv RealEye

Tehnologia „RealEye” constă dintr-un mediu software - o interfață și un dispozitiv - un controler de realitate augmentată (Figura 2). Miezul (inima) aplicației este modulul Flash, bazat în mediul de programare Flash Develop, care combină următoarele fișiere:

Un fișier cu extensia 3DS este un model tridimensional al oricărui obiect, obiect sau fenomen creat în mediul grafic tridimensional 3dsmax;

Fișier Ipg - textura („haine”) modelului, realizat în Photoshop;

Un fișier cu extensia Png este un marker implementat în CorelDraw;

În plus, platforma Alternativa3D 7 este conectată și este folosit trackerul FLAR Manager. Alternativa3D 7 oferă suport grafic, FLAR Manager urmărește markerul în spațiu și desenează un obiect 3D.

Orez. 2. Schema RealEye

Aplicația are o interfață simplă și ușor de utilizat, pe care chiar și un începător o poate folosi cu ușurință fără instrucțiuni (Figura 3). Shell-ul software universal pentru sistemul de operare Windows a fost dezvoltat în mediul de programare orientat pe obiecte Boorland Delphi 7, incluzând toate extensiile necesare (de exemplu, Shockwave Flash player).

Orez. 3. Interfața aplicației RealEye

Interfața aplicației vă permite să selectați modul de funcționare al programului:

Automat - modulele flash ale obiectelor studiate sunt atașate la butoane. Lansarea și schimbarea obiectelor se realizează prin apăsarea unui singur buton;

Având un set de module flash și un marker (Figura 1), puteți prezenta oricând un obiect de învățare atât în ​​volum, cât și folosind diverse manipulări. Pentru implementarea cu succes a proiectului, am dezvoltat module Flash pentru dispozitivele cu arhitectura unității de sistem (placă de bază, sursă de alimentare, RAM, placă video, cooler, unitate de dischetă, procesor, placă de sunet, hard disk).

Pentru ca programul să funcționeze corect, trebuie să efectuați o serie de acțiuni:

1. Lansați aplicația RealEye;

2. Selectați modul de funcționare;

3. În modul automat, trebuie să faceți clic pe butonul cu numele modelului în modul manual, să faceți clic pe butonul „Selectați” și să specificați calea către acesta; După ce vă asigurați că modulul flash a fost adăugat cu succes (adresa completă a modulului flash va apărea în linia „Locația fișierului”), faceți clic pe butonul „Run”.

4. Îndreptați controlerul către marcaj;

5. Pentru a termina vizualizarea, faceți clic pe butonul „Finish”, iar pentru a încheia programul, faceți clic pe „End the program”.

Figura 4 prezintă procesul de execuție a programului

Orez. 4. Executarea programului RealEye

Fereastra de previzualizare arată clar modul în care aplicația creată de noi, folosind algoritmi de viziune computerizată, determină poziția markerului, creând un spațiu tridimensional în câmpul de ieșire pentru plasarea modelului. Acest spațiu este suprapus pe imaginea reală a camerei și se modifică în funcție de poziția markerului sau a camerei în timp real. Ulterior, în funcție de coordonatele spațiului suprapus, modelul 3D este plasat pe imaginea reală. Fereastra din dreapta afișează informații scurte despre obiectul în cauză.

În plus, este posibil să lucrați cu un marker situat în manual (în broșura pe care am dezvoltat-o ​​pe tema „Arhitectura și structura computerului”) (Fig. 5).

Orez. 5. Marker pe pagina manualului

Markerul este citit de computer indiferent de dimensiunea acestuia, așa că după procesarea imaginii de la controler, obținem un model tridimensional al unității CD/DVD pe pagina manualului.

În procesul de organizare a studiului temei „Arhitectura computerului”, demonstrația poate fi utilizată atât direct de profesor însuși, cât și individual de fiecare elev la locul de muncă. Utilizarea unei astfel de tehnologii asigură eficiența procesului de învățământ și crește interesul studenților pentru domeniul informatic.

Astfel, antrenamentul construit pe baza tehnologiei Realității Augmentate ar trebui să fie efectuat în cursul rezolvării problemelor educaționale și cognitive. Acest lucru va asigura că studenții stăpânesc nu numai acțiuni specifice unui anumit domeniu, ci și un sistem de acțiuni educaționale universale. În cursul rezolvării acestor probleme, studentul dobândește cunoștințele necesare și le aplică în practică.

Aplicația permite profesorului, atunci când organizează procesul educațional, să facă lecțiile mai vizuale, informative și, cel mai important, mai interesante pentru elevi, ceea ce va avea un efect stimulativ asupra copiilor.

Astfel, organizarea de formare bazată pe tehnologia Augmented Reality va avea un impact pozitiv atât pentru elev (pentru a promova o mai bună achiziție de cunoștințe), cât și pentru profesor (pentru a ajuta la organizarea procesului educațional).

Lucrarea a fost realizată cu sprijinul financiar al Fundației Regionale de Știință Krasnoyarsk.

Recenzători:

Pak N.I., doctor în științe pedagogice, profesor, profesor, șef al departamentului IITvO Krasnoyarsk State Pedagogical University numit după. V.P. Astafieva, Krasnoyarsk;

Adolf V.A., doctor în științe pedagogice, profesor, șef al Departamentului de Pedagogie, Universitatea Pedagogică de Stat din Krasnoyarsk. V.P. Astafieva, Krasnoyarsk.

Link bibliografic

Kirgizova E.V., Shakirov I.Sh., Zakharova T.V., Rubtsov A.V. „REALITATE AUGMENTED”: TEHNOLOGIE INOVATORĂ PENTRU ORGANIZAREA PROCESULUI EDUCAȚIONAL ÎN INFORMATICĂ // Probleme moderne ale științei și educației. – 2015. – Nr. 2-2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=21827 (data acces: 02/01/2020). Vă aducem în atenție reviste apărute la editura „Academia de Științe ale Naturii”

Ce ne rezervă viitorul pentru învățare? Cum vor arăta sălile de clasă ale viitorului? Noile tehnologii precum cloud computing, realitatea augmentată și imprimarea 3D creează un viitor pentru educație pe care ni-l putem imagina. În orice caz, avem ceva pe care să construim. Să ne imaginăm.

Este de remarcat faptul că nu putem fi 100% siguri.

Încă așteptăm ca realitatea augmentată să ne ia lumea cu asalt. Vin Google Glass, Oculus Rift și alte lucruri interesante care vor aduce un gust de realitate augmentată și virtuală în realitatea noastră.

Dispozitivele precum cele pe care le-am enumerat sunt de așteptat să uimească publicul cu capacitățile lor, permițând utilizatorilor să pună în strat informații pe ceea ce văd prin lentile de contact sau ochelari. În prezent, accesul la tehnologiile de realitate augmentată în scopuri educaționale este limitat în mare parte la aplicațiile pentru smartphone.

De exemplu, aplicația Sky Map vă permite să studiați cerul nopții în căutarea constelațiilor, dar va mai trece mult timp până când astfel de aplicații vor fi integrate în școli. Tot ceea ce lipsește este un sistem complet. Realitatea crescută ar trebui să creeze dependență și să aibă indicii pentru toate cazurile de accesare a obiectelor reale.

Cu ajutorul Google Glass și a altor dispozitive similare care sunt pe cale să devină disponibile gratuit, studenții vor putea explora lumea fără a fi nevoie de distrageri.

Un nou mod de a învăța

În plus, se deschid oportunități enorme pentru învățarea la distanță. Uită-te de exemplu. Profesorul de fizică Andrew Vanden Heuvel din Elveția a transmis tot ce se întâmpla în interiorul LHC prin Google Glass studenților săi aflați la mii de kilometri distanță. Ei au văzut totul așa cum a văzut el. Funcția Hangout de aici este utilă în special pentru colaborarea în echipă la proiecte și sarcini.

În alte cazuri, elevii pot vedea informații interactive suplimentare, cum ar fi artefacte istorice, pentru a afla mai multe despre istoria lor. Publicitatea ar putea fi, de asemenea, transformată dacă ochelarii recunosc și interacționează cu imaginile din lumea reală.

2. Imprimanta 3D

Ce cadou mai bun pentru fiul tău de 10 ani decât un set LEGO? De exemplu, o imprimantă 3D pentru copii. Acest lucru ar trebui să fie în fiecare clasă. Elevii viitorului vor putea imprima orice model 3D de care au nevoie pentru o varietate de sarcini.

Tinerii ingineri și profesorii lor sunt cel mai bun exemplu de oameni care au nevoie de imprimare 3D în educația lor. În Minneapolis, o școală a achiziționat deja o imprimantă Dimension BST, cu care elevii creează prototipuri de design.

O imprimantă 3D vă permite să creați un mini-model funcțional (fără a fi nevoie să-l tăiați din placaj) pentru a testa designul ingineresc, astfel încât studenții să își perfecționeze abilitățile până la ultimul detaliu. Astăzi, cu software-ul CAD, orice student poate economisi mult timp și bani prin adăugarea unei imprimante 3D la echipamentul său.

Să nu uităm că imprimantele 3D scad constant la preț, ceea ce înseamnă că foarte curând vor deveni disponibile pentru toată lumea. În plus, modelele de fizică încurajează gândirea abstractă (toată lumea din clasa de chimie avea molecule vizuale?), ceea ce înseamnă că dacă imprimă o versiune fizică a structurii, elevii vor putea înțelege mai bine cu ce au de-a face.

3. Cloud computing

Scuza „câinele meu mi-a mâncat temele” nu va zbura cu profesorii din viitorul apropiat. Tehnologiile cloud se dezvoltă și foarte curând toate aspectele vieții noastre, inclusiv educația, vor fi supuse schimbărilor. În sălile de clasă ale viitorului, elevii vor avea nevoie pur și simplu de un dispozitiv electronic care oferă acces la teme și la alte resurse de învățare în cloud. Fără manuale grele, fără „mi-am uitat jurnalul”, toate materialele vor fi disponibile atâta timp cât există o conexiune la internet.

Această comoditate va oferi studenților o anumită libertate, deoarece pot lucra la proiecte atât acasă, cât și oriunde altundeva. Munca „acasă” nu va fi atât de familiară. Biblioteca digitală va fi disponibilă chiar și în absența unei biblioteci reale.

Cloud computing își propune să virtualizeze sala de clasă. Școlile pot folosi tehnologia cloud și pot crea platforme online pentru învățarea elevilor. Pur și simplu conectați-vă și participați la cursuri virtual.

Luați, de exemplu, conceptul de mediu virtual de învățare (VLE) bazat pe cloud, care permite studenților să acceseze conținutul de învățare și să participe la discuții pe forum. Temele sau testele pot fi distribuite cu ușurință în întreaga clasă, minimizând nevoia ca elevii să fie prezenți fizic, dar încurajând interacțiunea și discuția; profesorilor li se va atribui un alt canal.

4. Rețele sociale online

Numeroase universități s-au înscris deja în lumea virtuală Second Life pentru a oferi o platformă online pentru ca studenții să comunice între ei. Fiind o mare parte a platformei cloud, astfel de rețele sociale permit studenților să se concentreze asupra studiilor lor și să discute liber idei, în timp ce profesorii acționează ca moderatori.

Un rol important în toate acestea este acordat profesorilor, lectorilor și profesorilor care pot acționa ca un ghid, ajutând cu răspunsuri și punând întrebări, încărcând instantaneu informații în cloud. Un alt avantaj este că servește ca un instrument excelent de feedback. O abordare orientată social a învățării poate deveni baza în viitor.

5. Afișaje flexibile

Luarea de notițe încă funcționează, mai ales în timpul prelegerilor, dar se trece de la hârtie la laptopuri, netbook-uri și tablete. Pe măsură ce educația devine din ce în ce mai digitalizată, este sigur să spunem că hârtia va trece pe planul secundar în viitor. Cum să-și mențină confortul?

Ecranele OLED flexibile pot fi răspunsul. Similar cu hârtia obișnuită, aceste afișaje vor fi ușoare, flexibile și incredibil de subțiri. Ele pot fi rulate într-un tub sau depozitate într-o stivă.

Spre deosebire de hârtia obișnuită, aceste documente electronice din plastic nu sunt doar durabile (pur și simplu nu pot fi rupte), ci și interactive. Glisările, atingerile și ciupiturile vor ajuta la dezvăluirea tuturor avantajelor unei astfel de hârtie.

Iată, de exemplu, hârtie digitală de la Sony, care cântărește doar 63 de grame. Laptopurile și smartphone-urile nici măcar nu țin o lumânare pentru o astfel de mobilitate.

6. Biometrie: Urmărirea ochilor

O altă tehnologie care câștigă rapid acceptare este biometria. În mod convențional, biometria este de obicei asociată cu sectorul de securitate, deoarece folosește ceea ce este unic pentru fiecare dintre noi: amprentele digitale, recunoașterea facială, recunoașterea vocii și retina. Din perspectivă educațională, instituția ar putea folosi amprentele digitale pentru a preveni absentismul și la verificarea cărților din biblioteca școlii.

Cu toate acestea, urmărirea ochilor poate fi, de asemenea, utilă, de exemplu, oferind informații neprețuite pentru profesori. Aceasta este o reprezentare vizuală a modului în care un elev absoarbe informații și înțelege conținutul. În publicitate, aceleași studii ajută la determinarea modului în care utilizatorii reacționează la o reclamă și la ce anume le atrage atenția.

În mod similar, această formă de analiză poate fi utilizată pentru a determina eficiența unui curs sau a unui stil de predare. Mirametrix, de exemplu, folosește S2 Eye Tracker pentru a măsura învățarea elevilor, măsurând unde se uită în timpul orei.

Alternativele cu costuri reduse vin sub forma Eye Tribe pentru Windows și Android, așa că este doar o chestiune de timp până când educatorii folosesc aceste date.

Datele pot fi organizate în așa fel încât să fie convenabil pentru fiecare elev, adică în conformitate cu stilul său de învățare. Pe de altă parte, modelele de mișcare a ochilor pot determina, de asemenea, livrarea conținutului și pot identifica problemele înainte ca acestea să apară. De exemplu, în prezentarea incorectă a materialului.

7. Afișaje multi-touch

În ultimele decenii, mulți au văzut introducerea proiectoarelor video în școli, precum și tranziția de la tabla obișnuită la tabla albă. Este foarte posibil ca următorul pas să fie ceva legat de smartphone-uri și tablete. De exemplu, următoarea „placă” ar putea fi foarte bine un ecran tactil LCD gigant, permițând o mai mare interactivitate. Principala diferență dintre dispozitivele noastre tactile actuale și o astfel de placă ar fi că ar permite intrarea de la mai mulți studenți simultan.

Și în loc de o tablă tradițională, sala de clasă poate avea un analog al Samsung SUR40 pentru Microsoft Surface, o tabletă gigantică în formă de masă. Elevii sau studenții pot sta în jurul unei astfel de mese de tabletă, pot lucra cu conținut și pot glisa și plasa imagini la fel de ușor ca și luarea de note folosind tastatura virtuală.

8. Învață jucându-se

Copiii de astăzi care cresc într-o lume conectată la internet suferă de o durată scurtă de atenție. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece din copilărie, YouTube, VKontakte și smartphone-urile le încarcă cu actualizări 24/7 și oferă, de asemenea, toate răspunsurile la cerere în Google sau Wikipedia.

Pentru a satisface generația în creștere rapidă, școlile vor trebui în cele din urmă să abandoneze metodele tradiționale de învățare prin memorare. Acum este important să nu cunoaștem șiruri de informații, ci să știm de unde pot fi obținute - și asta are avantajele și dezavantajele sale. Cu toate acestea, există o modalitate de a combina afacerile cu plăcerea: jocurile video.

KinectEDucation, de exemplu, oferă o comunitate online pentru educatorii și studenții interesați care doresc să folosească Kinect în scopuri educaționale. Cele mai bune exemple sunt învățarea limbajului semnelor și cântatul la chitară folosind hardware de la Microsoft.

Alt exemplu. Un profesor de la Universitatea din Washington predă matematică la clasa sa folosind Kinect, telecomanda Wii și PlayStation Move. Un nivel bun de interactivitate captivează studenții și studenții, iar informațiile sunt astfel mai bine absorbite.

O altă abordare folosită de educatori nu se concentrează pe joc sau interactivitate; evidențiază modul în care elevii pot învăța prin procesul de învățare cum să facă jocuri. Ideea principală din spatele Gamestar Mechanic este de a-i învăța pe elevi abilitățile de bază ale creării de jocuri (fără complexitatea programării), astfel încât să își poată crea propriile jocuri și, prin urmare, să le învețe limbaj, gândirea sistemică, rezolvarea problemelor, scripting, artă și multe altele. .

Elevii învață să proiecteze jucând un joc în care ei înșiși acționează ca tineri designeri aspiranți, trecând prin misiuni, misiuni etc. pentru anumite recompense (zone în care vă puteți crea propriile jocuri). Aproape cu nimic diferit de jocurile de rol din timpul nostru.

Aceasta arată cum educatorii se pot îndepărta de predarea tradițională și cum elevii se pot bucura de învățare. Este posibil ca într-un viitor nu prea îndepărtat copiii să găsească învățarea distractiv și interesant. Ar fi dragut.

Educație dincolo de clasă

În viitor, educația ar putea să nu se mai limiteze la instituții formale, cum ar fi școli și cursuri. Realitatea augmentată, cloud computing, rețelele sociale și sistemele de învățare adaptive care utilizează tehnologia de urmărire a ochilor vor permite ca lecțiile să fie predate în afara zidurilor școlii.

Experimentarea și greșelile vor fi, de asemenea, încurajate datorită imprimării 3D și abordării jucăușe, deoarece nu vor exista consecințe reale sau costuri bugetare. Elevii vor vedea învățarea ca pe o parte plictisitoare a vieții lor, care necesită participare activă, și nu ca pe o rutină, plictisitoare și plictisitoare. Cu toate acestea, toți eram copii.