ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ
|
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. ПРИМЕНЕНИЕ VR В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 6
1.1. Технологии виртуальной реальности и их аппаратное и программное
обеспечение 6
1.2. Применение VR технологий в учебном процессе 12
1.3. Возможности применения VR на уроках технологии 25
Глава 2. РАЗРАБОТКА ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВИРТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ 28
2.1 Выбор программной платформы 28
2.2 Выбор программы разработки трехмерной графики 33
2.3 Разработка практического задания в виртуальной среде 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
Глава 1. ПРИМЕНЕНИЕ VR В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 6
1.1. Технологии виртуальной реальности и их аппаратное и программное
обеспечение 6
1.2. Применение VR технологий в учебном процессе 12
1.3. Возможности применения VR на уроках технологии 25
Глава 2. РАЗРАБОТКА ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВИРТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ 28
2.1 Выбор программной платформы 28
2.2 Выбор программы разработки трехмерной графики 33
2.3 Разработка практического задания в виртуальной среде 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
В современном мире технологический прогресс оказывает значительное влияние на образование. Школьное образование уже претерпело множество изменений: в классах появились компьютеры и проекторы, меловые зеленые доски заменились на электронные, бумажные дневники уступили место электронным, стала возможна дистанционная учеба и система контроля входа и выхода для школьников и учителей. И это только начало.
В условиях информационного общества возникает необходимость непрерывного внедрения новых технологий для модернизации образования. Эффективное управление образовательным процессом сегодня невозможно без использования информационных технологий. Основная проблема традиционного обучения заключается в ограниченной возможности демонстрации сложных технических процессов и объектов, в недостаточной интерактивности учебного процесса, а также в высоких затратах на оснащение реальных лабораторий и мастерских. Эти аспекты снижают эффективность восприятия и усвоения учебного материала учащимися, а также ограничивают их практическую подготовку. Поэтому ситуация в образовательной сфере подчеркивает важность применения новых информационных технологий.
Одной из инновационных технологий, которая активно внедряется в учебный процесс, является виртуальная реальность (VR). Виртуальная реальность - это созданный техническими средствами искусственный мир, взаимодействующий с человеком через его органы чувств. Внедрение виртуальной реальности позволяет решить данную проблему за счет использования интерактивных, наглядных и безопасных методов обучения. VR предоставляет возможность создания виртуальных лабораторий и мастерских, где учащиеся могут изучать и моделировать технические объекты в трехмерном пространстве, многократно повторять и анализировать сложные операции без риска для здоровья и материальных затрат. Такие уроки могут значительно улучшить усвоение материала учащимися. Виртуальная реальность является одной из самых перспективных и быстроразвивающихся технологий в сфере информационных технологий. Область её применения весьма широка: начиная с игр и развлекательных приложений и заканчивая приложениями для подготовки и проведения хирургических операций.
Главное достоинство приложения с технологией виртуальной реальности - наглядность, которая способствует лучшему усвоению информации. У ребенка, который попал в виртуальную реальность, появляется игровой интерес, повышается мотивация к овладению новыми навыками, например по сборке оборудования. К сожалению, такие дидактические инструменты сейчас в большом дефиците, они только начинают разрабатываться.
Актуальность работы определяется противоречием между возможностями современных информационных технологий виртуальной реальности и отсутствием в школьном образовании методических разработок с применением этих технологий.
Объект: процесс обучения с использованием виртуальной реальности.
Предмет: обучение компьютерной графике и черчению на уроках технологии с применением виртуальной реальности.
Цель выпускной квалификационной работы - разработать пример методического средства для использования виртуальной реальности при изучении компьютерной графики и черчения.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ литературы по применению VR в учебном процессе.
2. Исследовать области и возможности применения VR на уроках технологии.
3. Выделить круг задач для переноса в VR и определить программные инструменты для их реализации.
4. Выполнить модельную разработку по применению виртуальной реальности для развития навыков чтения чертежей.
Методы исследования:
Для достижения цели работы и решения поставленных задач были выбраны следующие методы исследования:
• Анализ - последовательное описание объекта на основе его умозрительного разложения на составные части.
• Синтез - характеристика объекта через описание связей и зависимостей его частей (обобщение, соединение).
• Сравнение - сопоставление для выявления различий или сходств явлений, предметов.
Объем и структура работы: выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников.
В условиях информационного общества возникает необходимость непрерывного внедрения новых технологий для модернизации образования. Эффективное управление образовательным процессом сегодня невозможно без использования информационных технологий. Основная проблема традиционного обучения заключается в ограниченной возможности демонстрации сложных технических процессов и объектов, в недостаточной интерактивности учебного процесса, а также в высоких затратах на оснащение реальных лабораторий и мастерских. Эти аспекты снижают эффективность восприятия и усвоения учебного материала учащимися, а также ограничивают их практическую подготовку. Поэтому ситуация в образовательной сфере подчеркивает важность применения новых информационных технологий.
Одной из инновационных технологий, которая активно внедряется в учебный процесс, является виртуальная реальность (VR). Виртуальная реальность - это созданный техническими средствами искусственный мир, взаимодействующий с человеком через его органы чувств. Внедрение виртуальной реальности позволяет решить данную проблему за счет использования интерактивных, наглядных и безопасных методов обучения. VR предоставляет возможность создания виртуальных лабораторий и мастерских, где учащиеся могут изучать и моделировать технические объекты в трехмерном пространстве, многократно повторять и анализировать сложные операции без риска для здоровья и материальных затрат. Такие уроки могут значительно улучшить усвоение материала учащимися. Виртуальная реальность является одной из самых перспективных и быстроразвивающихся технологий в сфере информационных технологий. Область её применения весьма широка: начиная с игр и развлекательных приложений и заканчивая приложениями для подготовки и проведения хирургических операций.
Главное достоинство приложения с технологией виртуальной реальности - наглядность, которая способствует лучшему усвоению информации. У ребенка, который попал в виртуальную реальность, появляется игровой интерес, повышается мотивация к овладению новыми навыками, например по сборке оборудования. К сожалению, такие дидактические инструменты сейчас в большом дефиците, они только начинают разрабатываться.
Актуальность работы определяется противоречием между возможностями современных информационных технологий виртуальной реальности и отсутствием в школьном образовании методических разработок с применением этих технологий.
Объект: процесс обучения с использованием виртуальной реальности.
Предмет: обучение компьютерной графике и черчению на уроках технологии с применением виртуальной реальности.
Цель выпускной квалификационной работы - разработать пример методического средства для использования виртуальной реальности при изучении компьютерной графики и черчения.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ литературы по применению VR в учебном процессе.
2. Исследовать области и возможности применения VR на уроках технологии.
3. Выделить круг задач для переноса в VR и определить программные инструменты для их реализации.
4. Выполнить модельную разработку по применению виртуальной реальности для развития навыков чтения чертежей.
Методы исследования:
Для достижения цели работы и решения поставленных задач были выбраны следующие методы исследования:
• Анализ - последовательное описание объекта на основе его умозрительного разложения на составные части.
• Синтез - характеристика объекта через описание связей и зависимостей его частей (обобщение, соединение).
• Сравнение - сопоставление для выявления различий или сходств явлений, предметов.
Объем и структура работы: выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен анализ литературы по применению VR в учебном процессе, исследованы области и возможности применения VR на уроках технологии, выделен круг задач для переноса в VR и определены программные инструменты для их реализации. В практической части работы сделана модельная разработка виртуальной среды, имитирующей практическое занятие, направленное на развитие навыков чтения чертежей.
На основе анализа современных методов обучения был сделан вывод о том, что на текущий момент ученикам преподается большое количество информации, которая из-за отсутствия наглядности не всегда доступна для понимания, а не своевременное обновление материальной базы снижает интерес к предмету. С помощью VR эти проблемы решаются очень легко. Кроме этого, перечисленные преимущества доказывают всю полезность применения VR технологии в образовании.
Анализ научно-практических и методических исследований применения VR в области образования показал, что ученики, изучающие темы с помощью технологии VR получают большие знания, чем ученики, изучающие такие же темы с помощью стандартных методов обучения. Применение VR на уроках технологии открывает новые горизонты для учащихся, позволяя им применить теоретические знания на практике и развить критически важные навыки.
В работе были исследованы основные программные инструменты для реализации технологий виртуальной реальности, такие как Unity, Unreal Engine, а так же создания трехмерной графики (3ds Max, Cinema 4D, Sketch Up, Blender).
В качестве предметной области созданной виртуальной реальности была выбрана деятельность, связанная с измерением размеров деталей и чтения чертежей, как одна из важнейших при подготовке технических специалистов самого широкого спектра. Кроме того, проведение измерений размеров различных предметов требуется при изучении и других школьных дисциплин (а не только технологии), а чтение чертежей - одно из основных умений, развиваемых при изучении черчения.
Представленная в работе модельная разработка продемонстрировала возможность создания высокоинтерактивной обучающей среды, в которой учащиеся могут работать с виртуальными объектами, производить точные измерения и анализировать их с высокой степенью детализации. Результаты опытного применения разработанной модели виртуальной реальности выявили неподдельный интерес школьников и стремление к совершенствованию навыков, что, несомненно, должно привести к повышению уровня понимания учащимися принципов инженерного черчения и развитию их практических навыков.
Проанализировав результаты решенных в ходе исследования задач, можно заключить, что использование виртуальной реальности на уроках технологии существенно обогащает образовательный процесс, делает его более интерактивным и наглядным, а также способствует более глубокому и качественному усвоению учебного материала. Представленная работа подтверждает значимость внедрения современных технологий в образование и открывает перспективы для дальнейших исследований и разработок в этой области.
На основе анализа современных методов обучения был сделан вывод о том, что на текущий момент ученикам преподается большое количество информации, которая из-за отсутствия наглядности не всегда доступна для понимания, а не своевременное обновление материальной базы снижает интерес к предмету. С помощью VR эти проблемы решаются очень легко. Кроме этого, перечисленные преимущества доказывают всю полезность применения VR технологии в образовании.
Анализ научно-практических и методических исследований применения VR в области образования показал, что ученики, изучающие темы с помощью технологии VR получают большие знания, чем ученики, изучающие такие же темы с помощью стандартных методов обучения. Применение VR на уроках технологии открывает новые горизонты для учащихся, позволяя им применить теоретические знания на практике и развить критически важные навыки.
В работе были исследованы основные программные инструменты для реализации технологий виртуальной реальности, такие как Unity, Unreal Engine, а так же создания трехмерной графики (3ds Max, Cinema 4D, Sketch Up, Blender).
В качестве предметной области созданной виртуальной реальности была выбрана деятельность, связанная с измерением размеров деталей и чтения чертежей, как одна из важнейших при подготовке технических специалистов самого широкого спектра. Кроме того, проведение измерений размеров различных предметов требуется при изучении и других школьных дисциплин (а не только технологии), а чтение чертежей - одно из основных умений, развиваемых при изучении черчения.
Представленная в работе модельная разработка продемонстрировала возможность создания высокоинтерактивной обучающей среды, в которой учащиеся могут работать с виртуальными объектами, производить точные измерения и анализировать их с высокой степенью детализации. Результаты опытного применения разработанной модели виртуальной реальности выявили неподдельный интерес школьников и стремление к совершенствованию навыков, что, несомненно, должно привести к повышению уровня понимания учащимися принципов инженерного черчения и развитию их практических навыков.
Проанализировав результаты решенных в ходе исследования задач, можно заключить, что использование виртуальной реальности на уроках технологии существенно обогащает образовательный процесс, делает его более интерактивным и наглядным, а также способствует более глубокому и качественному усвоению учебного материала. Представленная работа подтверждает значимость внедрения современных технологий в образование и открывает перспективы для дальнейших исследований и разработок в этой области.
Подобные работы
- ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ОБУЧЕНИИ ЛЕКСИКЕ НА УРОКАХ АНГЛИЙСКОГО ЯЗЫКА НА СРЕДНЕМ ЭТАПЕ ОБУЧЕНИЯ
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4250 р. Год сдачи: 2024 - Проблемы внедрения информационно-коммуникационных технологических инноваций в деятельности учителя технологии в современной школе
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4270 р. Год сдачи: 2021 - ОБУЧЕНИЕ ГОВОРЕНИЮ НА УРОКЕ АНГЛИЙСКОГО ЯЗЫКА В 6 КЛАССЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
Магистерская диссертация, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4910 р. Год сдачи: 2021 - РАЗРАБОТКА ОБЪЕКТОВ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ
Бакалаврская работа, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2021 - ПОДГОТОВКА СТАРШЕКЛАССНИКОВ В ОБЛАСТИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ НА ВНЕУРОЧНЫХ ЗАНЯТИЯХ ПО ИНФОРМАТИКЕ
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4295 р. Год сдачи: 2023 - «Использование графического пакета «AutoCAD» на уроках технологии»
Дипломные работы, ВКР, технология. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2016 - ВОЗМОЖНОСТИ ИНТЕГРАЦИИ ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЙ ПО ВСЕОБЩЕЙ ИСТОРИИ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС В ШКОЛЕ
Дипломные работы, ВКР, история . Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2017 - РАЗРАБОТКА ОБЪЕКТОВ
ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ
Бакалаврская работа, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2021 - Компьютерные технологии в обучении географии (Ивановский Государственный Университет)
Дипломные работы, ВКР, методика преподавания. Язык работы: Русский. Цена: 1800 р. Год сдачи: 2023