Информатизация профессионального образования через внедрение модели центра иммерсивных технологий

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Постановка проблемы . Ежегодно иммерсивное оборудование становится все более доступным, а материально-техническая база образовательных организаций наполняется новыми инновационными устройствами. Актуальной научной задачей является разработка методов и средств по внедрению и использованию иммерсивных устройств в образовательном процессе. Методология . Описаны подходы к информатизации образования на основе модели центра иммерсивных технологий (ЦИТ), способствующей решению управленческих, методических, педагогических и технических задач, связанных с внедрением иммерсивных технологий в образовательные и профориентационные процессы образовательных организаций. Основные функции модели ЦИТ распределены по трем составляющим: подготовка студентов СПО по рабочим профессиям, реализация коротких программ повышения квалификации и оценки квалификаций, профессиональная ориентация школьников. Ключевые пользователи модели ЦИТ - студенты СПО, школьники и их родители, управленческая команда образовательной организации, преподаватели. Модель ЦИТ реализуема в любой организации, имеющей иммерсивное оборудование (VR/AR) и человеческий ресурс. Результаты . Внедрение иммерсивных симуляторов в обучении студентов по профессиональным программам, учебной практике, а также при организации и проведении чемпионатов профессионального мастерства демонстрирует приблизительно равную эффективность в сравнении с традиционными методами обучения, кроме ситуаций, при которых важна отработка тактильных навыков работы с оборудованием. На примере внедрения VR-симуляторов в преподавание предмета «Технология» в школьном курсе продемонстрировано преимущество обучения на реальных станках. Выявлено, что максимальный педагогический эффект достигается при добавлении в учебный курс VR-симуляторов и комбинированном подходе. VR-симуляторы необходимы для работы при отсутствии мастерских и служат важным дидактическим пропедевтическим средством при их наличии. Заключение . Проанализирован отечественный и зарубежный опыт применения иммерсивных технологий в образовательной и просветительской деятельности, рассмотрены проекты развития Российской Федерации в области иммерсивных технологий. Обоснована актуальность, теоретическая и практическая значимость разработки и внедрения модели ЦИТ. Представлены результаты апробации в образовательных учреждениях среднего профессионального и основного общего образования.

Об авторах

Роман Эдвинович Асланов

Московский городской педагогический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: aslanov.boxing@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7904-3801

ассистент, департамент информатизации образования, Институт цифрового образования

Российская Федерация, 129226, Москва, 2-й Сельскохозяйственный пр-д, д. 4

Любовь Андреевна Шунина

Московский городской педагогический университет

Email: shunina.mgpu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6952-000X

кандидат педагогических наук, доцент департамента информатизации образования, Институт цифрового образования

Российская Федерация, 129226, Москва, 2-й Сельскохозяйственный пр-д, д. 4

Александр Вадимович Гриншкун

Московский городской педагогический университет

Email: grinshkun@ikp.email
ORCID iD: 0000-0003-3882-2010

кандидат педагогических наук, доцент департамента информатизации образования, Институт цифрового образования

Российская Федерация, 129226, Москва, 2-й Сельскохозяйственный пр-д, д. 4

Александр Афанасьевич Большаков

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: aabolshakov57@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7966-718X

доктор технических наук, профессор Высшей школы искусственного интеллекта, Институт компьютерных наук и технологий

Российская Федерация, 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29, корп. 4

Список литературы

  1. Kolosnitsyna NB. Informatization in education: problems and prospects. Perm Pedagogical Journal. 2019;(10):63-66.
  2. Martín-Gutiérrez J, Efrén Mora C, Añorbe-Díaz B, González-Marrero A. Virtual technologies trends in education. Eurasia Journal of Mathematics Science and Technology Education. 2017;13(2):469-486. http://doi.org/10.12973/eurasia.2017.00626a
  3. Cipresso P, Giglioli IAC, Raya MA, Riva G. The past, present, and future of virtual and augmented reality research: a network and cluster analysis of the literature. Frontiers in Psychology. 2018;9:2086. http://doi.org/10.3389/fpsyg.2018.02086
  4. Maricic S, Radolovic D, Veljovic I, Raguz Ra. VR 3D education for vocational training. MATEC Web of Conferences. 2019;299:03006. https://doi.org/10.1051/matecconf/201929903006
  5. Tychkov AYu, Volkova KYu, Kiseleva DV, Rodionov EA. Overview of virtual reality systems. News of Higher Educational Institutions. Volga Region. Technical Science. 2020;(2):3-13. (In Russ.) http://doi.org/10.21685/2072-3059-2020-2-1
  6. McGuinn IV. Application of the new technologies: augmented reality and virtual reality in education. Cross-Cultural Studies: Education and Science. 2022;7(2):126-132.
  7. Aslanov RE, Shikunov DR, Fomina OV. Application of “virtual reality” in education. Digitalization of Society: State, Problems, Prospects: Conference Proceedings of VIII Annual All-Russian Scientific and Practical Conference. Moscow: Plekhanov Russian University of Economics; 2021. p. 146-158.
  8. Jensen L, Konradsen F. A review of the use of virtual reality head-mounted displays in education and training. Education and Information Technologies. 2018;23(4):1515-1529. https://doi.org/10.1007/s10639-017-9676-0
  9. Jantjies M, Moodley T, Maart R. Experiential learning through virtual and augmented reality in higher education. Proceedings of the 2018 International Conference on Education Technology Management. New York; 2018. p. 42-45. https://doi.org/10.1145/3300942.3300956
  10. Lerner D, Mohr S, Schild J, Göring M, Luiz T. An immersive multi-user virtual reality for emergency simulation training: usability study. JMIR Serious Games. 2020;8(3):e18822. http://doi.org/10.2196/18822
  11. Doolani S, Wessels C, Kanal V, Sevastopoulos C, Jaiswal A, Nambiappan H, Makedon F. A review of extended reality (XR) technologies for manufacturing training. Technologies. 2020;8(4):77. http://doi.org/10.3390/technologies8040077
  12. Parong J, Mayer RE. Learning science in immersive virtual reality. Journal of Educational Psychology. 2018;110(6):785-797. http://doi.org/10.1037/edu0000241
  13. Doolani S, Owens L, Wessels C, Makedon F. vIS: an immersive virtual storytelling system for vocational training. Applied Sciences. 2020;10:8143. http://doi.org/10.3390/app10228143
  14. Greenidge WL. Using virtual reality environments to improve the career selfefficacy of minority students: an introduction. VISTAS Online. 2013. Available from: https://www.counseling.org/knowledge-center/vistas/by-year2/vistas-2013/docs/default-source/vistas/using-virtual-reality-environments-to-improve-the-career (accessed: 16.07.2022).
  15. Bolshakov AA, Sgibnev AA, Veshneva IV, Grepechuk YN, Klyuchikov FV. System analysis human-machine interaction based on status functions in the formation of a three-dimensional image in volumetric displays. News SPbGTI(TU). 2017;(40):102-110.
  16. Bolshakov AA, Vishtak OV, Frolov DA. Formation of a training course model of an interactive computer training system based on a fuzzy cognitive map. Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Series: Management, Computer Engineering and Informatics. 2016;(2):92-99.
  17. Bolshakov AA, Klyuchikov AV, Kovylov NV. Building a system architecture for displaying data in a complex of output devices. 2020 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering. Saratov; 2020. p. 302-304. http://doi.org/10.1109/APEDE48864.2020.9255414
  18. Aslanov RE. Functional support of the virtual reality system for training in work on milling and turning universal machines. Mathematical Methods in Technology and Engineering. 2022;(11):92-99. http://doi.org/10.52348/2712-8873_MMTT_2022_11_92
  19. Chugunkov IV, Kabak DV, Vyunnikov VN, Aslanov RE. Creation of datasets from open sources. Proceedings of the 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering. Institute of Electrical and Electronics Engineers; 2018. p. 295-297. http://doi.org/10.1109/EIConRus.2018.8317091
  20. Gaibatova AR, Aslanov RE, Krylov GO, Konev VN. Development of a method for data synchronization and encryption. Informatization and Communication. 2017;(4):77-80.
  21. Soboleva EV, Suvorova TN, Grinshkun AV, Bocharov MI. Applying gamification in learning the basics of algorithmization and programming to improve the quality of students' educational results. European Journal of Contemporary Education. 2021;10(4):987-1002. http://doi.org/10.13187/ejced.2021.4.987
  22. Mamaeva EA, Masharova TV, Usova NA, Aslanov RE. Forming project management skills by collaborating with students in Smartsheet. European Journal of Contemporary Education. 2022;11(2):432-445. http://doi.org/10.13187/ejced.2022.2.432

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».