Введение 2
Глава 1 Понятие виртуальных симуляторов и предпосылки их создания. 4
1.1. Теоретические аспекты создания виртуальной лаборатории. 4
1.2. Обзор современных виртуальных симуляторов биотехнологических
лабораторий. 5
Глава 2 Архитектурный подход, применяемый при создании "серьезных игр”. 13
2.1. Формализация подхода к архитектуре приложения. 13
2.2. Формирование требований к разработке нодового редактора. 16
Глава 3 Создание виртуальной биотехнологической лаборатории. 21
3.1. Разработка нодового редактора. 21
3.2. Разработка виртуального окружения
Заключение 33
Список литературы
Виртуальные биотехнологические лаборатории - это уникальные программные продукты, созданные с целью осуществления различных экспериментов и опытов, которые можно было проводить ранее лишь в лабораторных условиях.
В данной работе будет рассматриваться суть виртуальных симуляторов, история их создания, техническая сторона вопроса и разработка самого продукта.
Цель бакалаврской работы - создание архитектуры комплекса виртуальных тренажеров для обучения биотехнологическим процессам.
В первой главе показаны теоретические аспекты создания виртуальной лаборатории.
Во второй главе рассказывается об архитектурном подходе, применяемом при создании "серьезных игр", формализуется подход к архитектуре приложения и формируются требования к разработке нодового редактора.
Третья глава содержит в себе описание процесса создания виртуальной биотехнологической лаборатории.
Актуальность данной работы состоит в том, что, в силу специфики, создание архитектуры комплекса тренажеров для обучения биотехнологическим процессам позволяет сократить временные издержки на создание подобного рода программ-симуляторов, также позволяет сделать их гибкими и изменяемыми, поскольку биотехнологическая среда является развивающейся сферой. Кроме того, подобные инструменты могут быть использованы людьми из разных сфер деятельности, поскольку они легки в освоении и крайне технологичны.
В результате проведенных исследований и разработки удалось создать гибкий и масштабируемый инструмент для создания не только виртуальных лабораторий биотехнологической направленности, но и также виртуальных лабораторий для других направлений.
Г отовый инструмент решает проблему быстрого создания продукта путем упрощения преобразования сценария в исполняемый код, позволяет вносить изменения в уже готовое решение, кроме этого, данный инструмент может быть освоен с минимальной подготовкой не it-специалистом, а, например, преподавателем учебного заведения.
В качестве примера использования нашего инструментария, нами был создан прототип виртуальной лаборатории, в которой игроку предстоит провести иммуноферментный анализ крови трех пациентов с целью выявления шанса заболевания аутоиммунным расстройством - системная красная волчанка. Данный прототип был апробирован на сотрудниках Института фундаментальной и биологии КФУ, собрал положительный обратную связь, кроме того, нам были указаны ошибки, а также высказано мнение о том, как можно улучшить готовый релиз, например, добавить поддержку VR и прочее.
В настоящий момент, нами готовится следующая версия виртуальной лаборатории “ИФА”, мы учли наш предыдущий опыт и провели работу над ошибками, в частности, добавили анимации объектам, уменьшили время между переходами, улучшили визуальную составляющую и прочее.
Рынок биотехнологий активно растет [19], при этом количество специалистов не успевает за спросом, а значит, необходимо внедрить новые методики образования, которые помогут сократить срок обучения студента. Виртуальная лаборатория не заменяет процесс обучения, но прекрасно дополняет его. Симуляция дает студенту интерактивный визуальный опыт, к которому привык современный человек, она может быть запущена с любого устройства, при условии наличия интернет - подключения. Кроме того, отмечается положительная динамика в усвоении материала в игровой форме [12].
В работе показаны теоретические аспекты создания виртуальной лаборатории, рассказывается об архитектурном подходе, применяемом при создании "серьезных игр", формализуется подход к архитектуре приложения и формируются требования к разработке нодового редактора, также содержится описание процесса создания виртуальной биотехнологической лаборатории.
Таким образом, цель бакалаврской работы была достигнута - нами была создана архитектура комплекса виртуальных тренажеров для обучения биотехнологическим процессам.
