Информационная система "Конференции"



Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании

Усть-Каменогорск, Казахстан, 11-14 сентября 2003 года

Тезисы докладов


Создание средств для повышения эффективности обучения при помощи систем виртуальной реальности

Жмулевская Д.Р., Долговесов Б.С.

Югорский НИИ информационных технологий (Ханты-Мансийск)
Научно-образовательный центр Югра-СОРАН (Новосибирск)

Классическая форма обучения предполагает живое общение преподавателя (лектора) и учеников. При этом роль лектора включает функции возбуждать и поддерживать внимание аудитории, функции связывать изучаемый материал с имеющимися знаниями, предъявлять аудитории объект изучения (предмет, явление, закономерность и пр.), заострять внимание на отдельных деталях или особенностях изучаемого объекта.

Дистанционное обучение как термин предполагает обучение, при котором живое общение подменено другими формами связи (текстовая, файловая связь, звуковая связь, видео связь). При этом следует отметить, что двусторонняя связь в диалоговом режиме с передачей изображения и звука (телеконференция) есть технология, наиболее приближающая живое общение. Техническая оснащенность процесса дистанционного обучения позволяет автоматически сохранять учебные материалы, что в свою очередь способствует созданию библиотек учебных материалов более или менее пригодных для отчуждения.

Дистанционное обучение в широко распространенном смысле на сегодняшний день есть в основном организация учебного процесса в текстовом электронном виде (регистрация учащихся, предоставление доступа к публикациям, публикация информации для студентов и преподавателей, постановка заданий учащимся и пр.), то есть задачи в области дистанционного образования суть решение организационных проблем при известной технологии Интернет.

Для поддержки учебного процесса сегодня можно применять компьютерные презентации, тесты, тренажеры, видео- и аудиозаписи.

Всегда существовала потребность в наглядных пособиях, мгновенно реагирующих на поведение обучаемого. Например, с 1966 года создаются симуляторы полета для авиакосмических тренажеров для подготовки космонавтов. Разумеется, учитывая дороговизну вычислительных ресурсов в прошлом, такие пособия мог позволить себе лишь оборонный комплекс. На сегодняшний день подобные симуляторы полета используются в играх для домашних компьютеров.

Также стало приемлемым по цене в синтезированный компьютером мир поместить изображение реального актера и даже осуществить их взаимодействие. Такие интерактивные системы называют системами создания виртуальных студий. В России работают около 100 различных виртуальных студий, из них около 10 имеют сравнительно невысокую стоимость порядка 10 000 дол.

Экскурсовод в музее, ведущий в телевидении, учитель в аудитории - играют большую роль. Все больше учебных заведений мира стремятся организовать собственное телевещание, и в качестве инструмента для студийного оформления используют виртуальные студии.

Нашей задачей является разработка технологии совмещения изображения живого лектора и синтезированного трехмерного мира для создания обучающих роликов. Лектор находится в той среде, о которой рассказывает.

Результаты применения виртуальной студии в обучении могут быть разделены на следующие классы:

Нами создано программное обеспечение, позволяющее управлять сложной трехмерной сценой простыми командами. Описаны инструментальные возможности студии в ее минимальной конфигурации и созданы примеры применения студии в обучении: «О технологии», «Задача по стереометрии». Создано методическое пособие по применению виртуальной студии в обучении. Идет постоянное усовершенствование технологии.

В данный момент перед авторами стоит задача создать электронный курс лекций класса гиперфильм по компьютерной графике.

Эффективность собственно процесса объяснения на уроке, которую может достичь хороший педагог при классической форме обучения, всегда будет выше эффективности дистанционного объяснения при прочих равных условиях. Однако дистанционное обучение имеет два несомненных плюса: наличие с необходимостью записи проводимых занятий и возможность снабдить материал более сложными иллюстрациями.

Трехмерные иллюстрации нужны далеко не по каждому предмету и не к каждой лекции. Но для объяснения, связанного с объемным предметом, например, призма в стереометрии, кристалл в кристаллографии, сочленения частей механизма, необходимо поворачивать предмет и указывать на отдельные его части. Для прочих предметов красочные пособия с живым объяснением лектора при классическом и дистанционном обучении снизят утомляемость аудитории, помогут удержать внимание.

Объемность сцены видна только в движении. Положение лектора относительно иллюстрирующих объектов способствует пониманию объема, при этом лектор может пользоваться жестами.

Итак, подведем итоги. В некоторых случаях потребность в объяснении с наглядным материалом играет большую роль. Ведется поисковая работа по созданию средств для повышения эффективности обучения при помощи современных достижений, в частности 3d графики. Предусмотрен режим телеконференции при наличии хороших каналов связи – можно управлять трехмерными объектами окружения лектора, задавать вопросы.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции



Ваши комментарии
Обратная связь
[ICT SBRAS]
[Головная страница]
[Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск