Помощь студентам в учебе
РАЗРАБОТКА ОБЪЕКТОВ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ
|
ГЛАВА 1. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ОБУЧЕНИИ 7
1.1. Технология виртуальной реальности: история, сущность, средства и методы реализации 7
1.2 Использование виртуальной реальности в образовании 15
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ МЕТОДИКИ ВНЕДРЕНИЯ
ОБЪЕКТОВ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ПРОЦЕСС ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ 25
2.1. Создание виртуальных объектов и реализация технологии виртуальной
реальности 25
2.2. Методические рекомендации по внедрению объектов виртуальной
реальности в процесс обучения учащихся 38
2.3. Апробация продуктов разработки и анализ результатов по внедрению
объектов виртуальной реальности в процесс обучения школьников 44
Заключение 50
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 52
1.1. Технология виртуальной реальности: история, сущность, средства и методы реализации 7
1.2 Использование виртуальной реальности в образовании 15
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ МЕТОДИКИ ВНЕДРЕНИЯ
ОБЪЕКТОВ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ПРОЦЕСС ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ 25
2.1. Создание виртуальных объектов и реализация технологии виртуальной
реальности 25
2.2. Методические рекомендации по внедрению объектов виртуальной
реальности в процесс обучения учащихся 38
2.3. Апробация продуктов разработки и анализ результатов по внедрению
объектов виртуальной реальности в процесс обучения школьников 44
Заключение 50
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 52
Реферат
РАЗРАБОТКА ОБЪЕКТОВ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ, выпускная квалификационная работа: 58 стр., рис. 18, библ. 40 ист., приложений 1.
Ключевые слова: виртуальная реальность, 3И-объекты, обучение учащихся, наглядность процесса обучения, unity, VRTK, Blender.
Объект исследования: процесс обучения учащихся с использованием VR- технологий.
Цель исследования - разработать элементы методики внедрения виртуальной реальности (VR-объекты) в процесс обучения учащихся.
В ходе исследования была проанализирована роль технологии виртуальной реальности в современном мире, в частности - в сфере образования, разработана методика внедрения элементов виртуальной реальности для обучения учащихся, произведена апробация процесс внедрения виртуальной реальности и дан анализ результатов, а также разработаны методические рекомендации по использованию объектов виртуальной реальности для обучения.
Для апробации разработанного приложения были созданы элементы виртуальной реальности с помощью плагина VRTK - Virtual Reality Toolkit, программного средства редактор ЗИ-объектов Blender с использованием игрового движка Unity. Объекты виртуальной реальности, разработанные в процессе исследования, могут быть использованы в обучении непосредственно на уроках обучения учащихся.
Современный человек характеризуется постоянным развитием и стремлением к саморазвитию, неотъемлемой частью его жизни является получение новых знаний на протяжении всей жизни.
Следует отметить, что современная образовательная система устроена таким образом, что теоретические знания в учебном процессе имеют приоритет над практическими. В то же время знания, полученные практическим путем, в отличие от знаний, полученных только в теории, лучше усваиваются учащимися и сохраняются в течение более длительного периода времени.
Кроме того, в некоторых учебных заведениях осуществление практических занятий может быть затруднено или невозможно: например, обеспечить учащихся необходимыми химическими реактивами или материалами для их демонстрации.
Таким образом, ситуация в сфере образования на практических занятиях определяет целесообразность использования новых информационных технологий в сфере образования. Одним из перспективных направлений развития инновационных образовательных технологий является использование виртуальной реальности в учебном процессе.
На протяжении всей жизни до сегодняшнего дня люди могли лишь мечтать о «волшебстве»: не выходя из дома оплачивать счета, из одной точки мира пообщаться с человеком из другого края земли, за минуту спланировать маршрут поездки и узнать сколько времени она займет. Теперь же в постиндустриальном обществе некоторое «волшебство» стало воплощаться в реальность не только в быту, но и в остальных сферах общественной жизни, в том числе и в образовании. Школьное образование уже претерпело множество изменений: в классах появились компьютеры, проекторы, меловые зеленые доски заменились электронными, вместо бумажного дневника появился электронный, стало возможным дистанционное обучение, система фиксации входа и выхода из школы школьников и учителей. И это лишь начало. Теперь же в век информационного общества появляется необходимость в постоянном внедрении новых технологий в образование для его модернизации. Без использования информационных технологий сегодня становится невозможным эффективно управлять образовательным процессом [24, с.20].
Таким образом, актуальность использования технологии виртуальной реальности в обучении заключается в повышении наглядности обучения и интереса учащихся к нему, а также в популярности технологий виртуальной реальности среди учащихся средней школы.
Гипотеза исследования: использование элементов виртуальной
реальности в обучении позволяет повысить наглядность содержания образования, выявляет интерес к познавательной деятельности, мотивирует преподавателей к применению информационных технологий для решения учебных задач.
Объект исследования: процесс обучения учащихся с использованием VR- технологий.
Предмет исследования: использование технологии виртуальной
реальности в обучении.
Цель исследования - разработать элементы методики внедрения виртуальной реальности (VR-элементы) в процесс обучения учащихся.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:
1. Провести анализ литературы и интернет-источников в области разработки технологий виртуальной реальности, а также способов ее использования для обучения.
2. Провести анализ способов разработки технологии виртуальной реальности, а также методик ее использования для обучения учащихся.
3. Разработать порядок реализации внедрения объектов виртуальной реальности для использования в обучении учащихся средней школы.
4. Провести апробацию разработанного приложения и объектов виртуальной реальности.
5. Сформулировать методические рекомендации по внедрению VR- технологии в процесс обучения.
РАЗРАБОТКА ОБЪЕКТОВ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ, выпускная квалификационная работа: 58 стр., рис. 18, библ. 40 ист., приложений 1.
Ключевые слова: виртуальная реальность, 3И-объекты, обучение учащихся, наглядность процесса обучения, unity, VRTK, Blender.
Объект исследования: процесс обучения учащихся с использованием VR- технологий.
Цель исследования - разработать элементы методики внедрения виртуальной реальности (VR-объекты) в процесс обучения учащихся.
В ходе исследования была проанализирована роль технологии виртуальной реальности в современном мире, в частности - в сфере образования, разработана методика внедрения элементов виртуальной реальности для обучения учащихся, произведена апробация процесс внедрения виртуальной реальности и дан анализ результатов, а также разработаны методические рекомендации по использованию объектов виртуальной реальности для обучения.
Для апробации разработанного приложения были созданы элементы виртуальной реальности с помощью плагина VRTK - Virtual Reality Toolkit, программного средства редактор ЗИ-объектов Blender с использованием игрового движка Unity. Объекты виртуальной реальности, разработанные в процессе исследования, могут быть использованы в обучении непосредственно на уроках обучения учащихся.
Современный человек характеризуется постоянным развитием и стремлением к саморазвитию, неотъемлемой частью его жизни является получение новых знаний на протяжении всей жизни.
Следует отметить, что современная образовательная система устроена таким образом, что теоретические знания в учебном процессе имеют приоритет над практическими. В то же время знания, полученные практическим путем, в отличие от знаний, полученных только в теории, лучше усваиваются учащимися и сохраняются в течение более длительного периода времени.
Кроме того, в некоторых учебных заведениях осуществление практических занятий может быть затруднено или невозможно: например, обеспечить учащихся необходимыми химическими реактивами или материалами для их демонстрации.
Таким образом, ситуация в сфере образования на практических занятиях определяет целесообразность использования новых информационных технологий в сфере образования. Одним из перспективных направлений развития инновационных образовательных технологий является использование виртуальной реальности в учебном процессе.
На протяжении всей жизни до сегодняшнего дня люди могли лишь мечтать о «волшебстве»: не выходя из дома оплачивать счета, из одной точки мира пообщаться с человеком из другого края земли, за минуту спланировать маршрут поездки и узнать сколько времени она займет. Теперь же в постиндустриальном обществе некоторое «волшебство» стало воплощаться в реальность не только в быту, но и в остальных сферах общественной жизни, в том числе и в образовании. Школьное образование уже претерпело множество изменений: в классах появились компьютеры, проекторы, меловые зеленые доски заменились электронными, вместо бумажного дневника появился электронный, стало возможным дистанционное обучение, система фиксации входа и выхода из школы школьников и учителей. И это лишь начало. Теперь же в век информационного общества появляется необходимость в постоянном внедрении новых технологий в образование для его модернизации. Без использования информационных технологий сегодня становится невозможным эффективно управлять образовательным процессом [24, с.20].
Таким образом, актуальность использования технологии виртуальной реальности в обучении заключается в повышении наглядности обучения и интереса учащихся к нему, а также в популярности технологий виртуальной реальности среди учащихся средней школы.
Гипотеза исследования: использование элементов виртуальной
реальности в обучении позволяет повысить наглядность содержания образования, выявляет интерес к познавательной деятельности, мотивирует преподавателей к применению информационных технологий для решения учебных задач.
Объект исследования: процесс обучения учащихся с использованием VR- технологий.
Предмет исследования: использование технологии виртуальной
реальности в обучении.
Цель исследования - разработать элементы методики внедрения виртуальной реальности (VR-элементы) в процесс обучения учащихся.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:
1. Провести анализ литературы и интернет-источников в области разработки технологий виртуальной реальности, а также способов ее использования для обучения.
2. Провести анализ способов разработки технологии виртуальной реальности, а также методик ее использования для обучения учащихся.
3. Разработать порядок реализации внедрения объектов виртуальной реальности для использования в обучении учащихся средней школы.
4. Провести апробацию разработанного приложения и объектов виртуальной реальности.
5. Сформулировать методические рекомендации по внедрению VR- технологии в процесс обучения.
По результатам проведенного исследования можно сделать следующие выводы:
Стремительное развитие технологий не могло не отразиться на образовательном процессе. И хотя технологии VR (виртуальной реальности) уже не являются чем-то новым, в образовании их стали применять относительно недавно.
Виртуальная реальность (с англ. Virtual Reality) - это смоделированная реальность, в которой создается иллюзия присутствия пользователя в искусственном мире, его взаимодействия с предметами и объектами этого мира с помощью органов чувств.
Известно, что человек запоминает информацию лучше, когда он воспринимает ее всеми органами чувств (видит, слышит и выполняет действия), а VR технологии как раз позволяют задействовать все органы чувств.
Наглядность. Виртуальное пространство позволяет детально рассмотреть объекты и процессы, которые невозможно или очень сложно проследить в реальном мире. Например, анатомические особенности человеческого тела, работу различных механизмов и тому подобное. Полеты в космос, погружение на сотни метров под воду, путешествие по человеческому телу - VR открывает колоссальные возможности.
Сосредоточенность. В виртуальном мире на человека практически не воздействуют внешние раздражители. Он может всецело сконцентрироваться на материале и лучше усваивать его.
Вовлечение. Сценарий процесса обучения можно с высокой точностью запрограммировать и контролировать. В виртуальной реальности ученики могут проводить химические эксперименты, увидеть выдающиеся исторические события и решать сложные задачи в более увлекательной и понятной игровой форме.
Безопасность. В виртуальной реальности можно без каких-либо рисков проводить сложные операции, оттачивать навыки управления транспортом, экспериментировать и многое другое. Независимо от сложности сценария учащийся не нанесет вреда себе и другим.
Эффективность. Опираясь на уже проведенные эксперименты, можно утверждать, что результативность обучения с применением VR минимум на 10% выше, чем классического формата.
В ходе выполнения проекта были установлено, что возможности межплатформенной среды разработки Unity3D, технологии виртуальной реальности и опыта разработки игровых проектов могут и должны быть использованы для создания VR-программных решений, для просветительских и образовательных проектов. Сочетание игровых практик и визуального контента с технологиями погружения в изучаемую область, намного эффективнее, чем традиционные образовательные технологии.
Информационные технологии, в том числе и виртуальная реальность, активно внедряются в образовательный процесс, в связи с чем возникает необходимость их грамотного использования в обучающих целях. Для этого необходимо учитывать все технические особенности и принципы создания подобного рода программ, а также психологические особенности их восприятия со стороны обучающихся людей.
В ходе исследования были разработаны методические рекомендации по использованию VR-технологий в процессе обучения. Элементы виртуальной реальности, разработанные в процессе исследования, могут быть использованы в обучении учащихся школы.
В результате апробации было выявлено, что результаты апробации показали положительный настрой участников на использование элементов виртуальной реальности в обучении школьников как в информатике, так и по другим предметам. Технологии виртуальной реальности имеют и достаточно высокий потенциал VR-технологии в дидактико-методическом и технологическом аспектах.
Стремительное развитие технологий не могло не отразиться на образовательном процессе. И хотя технологии VR (виртуальной реальности) уже не являются чем-то новым, в образовании их стали применять относительно недавно.
Виртуальная реальность (с англ. Virtual Reality) - это смоделированная реальность, в которой создается иллюзия присутствия пользователя в искусственном мире, его взаимодействия с предметами и объектами этого мира с помощью органов чувств.
Известно, что человек запоминает информацию лучше, когда он воспринимает ее всеми органами чувств (видит, слышит и выполняет действия), а VR технологии как раз позволяют задействовать все органы чувств.
Наглядность. Виртуальное пространство позволяет детально рассмотреть объекты и процессы, которые невозможно или очень сложно проследить в реальном мире. Например, анатомические особенности человеческого тела, работу различных механизмов и тому подобное. Полеты в космос, погружение на сотни метров под воду, путешествие по человеческому телу - VR открывает колоссальные возможности.
Сосредоточенность. В виртуальном мире на человека практически не воздействуют внешние раздражители. Он может всецело сконцентрироваться на материале и лучше усваивать его.
Вовлечение. Сценарий процесса обучения можно с высокой точностью запрограммировать и контролировать. В виртуальной реальности ученики могут проводить химические эксперименты, увидеть выдающиеся исторические события и решать сложные задачи в более увлекательной и понятной игровой форме.
Безопасность. В виртуальной реальности можно без каких-либо рисков проводить сложные операции, оттачивать навыки управления транспортом, экспериментировать и многое другое. Независимо от сложности сценария учащийся не нанесет вреда себе и другим.
Эффективность. Опираясь на уже проведенные эксперименты, можно утверждать, что результативность обучения с применением VR минимум на 10% выше, чем классического формата.
В ходе выполнения проекта были установлено, что возможности межплатформенной среды разработки Unity3D, технологии виртуальной реальности и опыта разработки игровых проектов могут и должны быть использованы для создания VR-программных решений, для просветительских и образовательных проектов. Сочетание игровых практик и визуального контента с технологиями погружения в изучаемую область, намного эффективнее, чем традиционные образовательные технологии.
Информационные технологии, в том числе и виртуальная реальность, активно внедряются в образовательный процесс, в связи с чем возникает необходимость их грамотного использования в обучающих целях. Для этого необходимо учитывать все технические особенности и принципы создания подобного рода программ, а также психологические особенности их восприятия со стороны обучающихся людей.
В ходе исследования были разработаны методические рекомендации по использованию VR-технологий в процессе обучения. Элементы виртуальной реальности, разработанные в процессе исследования, могут быть использованы в обучении учащихся школы.
В результате апробации было выявлено, что результаты апробации показали положительный настрой участников на использование элементов виртуальной реальности в обучении школьников как в информатике, так и по другим предметам. Технологии виртуальной реальности имеют и достаточно высокий потенциал VR-технологии в дидактико-методическом и технологическом аспектах.
