• возможность реализации различных организационных форм обучения и варьирования режимов работы [Там же];

• способность реализовывать многообразие целей и задач обучения за счет совмещения возможностей различных интегрированных систем [Там же];

• реализация принципа опережающего, всестороннего образования (например, использование в обучающем видеоролике материала, который будет изучаться в дальнейшем) [Роль компьютеров в обучении] • обеспечение рационального сочетания различных видов учебно-познавательной деятельности с учетом дидактических особенностей каждой из них и в зависимости от результатов освоения материала [Мультимедийные системы в обучении (Корпоративные системы Sike)];

• обеспечение организации виртуальных семинаров, дискуссий, деловых игр и других занятий на основе ИКТ [Там же];

пользовательского интерфейса [Там же];

• возможность создавать иллюзию соприсутствия, сопереживания; содействие становлению объемных и ярких представлений об изученном материале [Мультимедиа технологии как средство];

• представление знаний в определенном контексте: контекстом служат не только комментарии, но и многие другие сюжеты (рисунки, звуковые вставки анимация, портреты и пр.), раскрывающие предмет с разных сторон; создается сетевая структура информации, обладающая большой информационной насыщенностью и дополнительным смысловым потенциалом, намного больше, чем отдельно взятые предметы в своей сумме [Там же];

• приобретение знаний по разным каналам восприятия и, как следствие, лучшее их усвоение [Там же];

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

• возможность адаптации эстетического восприятия, внешнего вида, формы представления информации в обучающей программе;

• возможность простой модификации системы в связи с изменением внешних факторов, например развитием науки; возможность реализации адаптации к различным аппаратным ресурсам компьютеров и личным предпочтениям обучаемых и обучающихся [Принципы построения автоматизированной обучающей системы];

• возможность индивидуальной адаптации курса обучения к потребностям пользователей и условиям обучения;

• предоставление обучаемому инструмента исследования, конструирования, формализации знаний о предметном мире и вместе с тем активного компонента предметного мира, инструмента измерения, отображения и воздействия на предметный мир [Роберт 2010];

• расширение и углубление изучаемой предметной области за счет возможности моделирования, имитации изучаемых процессов и явлений; организации экспериментально-исследовательской деятельности; экономии учебного времени при автоматизации рутинных операций вычислительного, поискового характера [Там же];

• расширение сферы самостоятельной деятельности обучаемых за счет возможности организации разнообразных видов учебной деятельности (экспериментально-исследовательская, учебно-игровая, информационно-учебная деятельность, а также деятельность по обработке информации) [Там же];

• дифференциация и индивидуализация процесса обучения за счет реализации возможностей интерактивного диалога, самостоятельного выбора режима учебной деятельности и организационных форм обучения [Там же];

• формирование информационной культуры, компоненты культуры индивида, члена информационного общества [Там же];

• использование мультимедийных систем для отслеживания и анализирования материала, который запрашивает пользователь, что помогает определить проблемные участки обучения, пробелы в знаниях, интересы и предпочтения пользователя, его текущий уровень знаний;

• большие возможности для высокоуровневой реализации в обучающей системе принципов модульности, вариативности, проблемности и паритетности, стереоскопичности, открытости, адаптивности, интерактивности, что необходимо для разработки современной перспективной ИОС [Принципы построения автоматизированной обучающей системы];

• партнерское слияние ММТ и современных педагогических методов, придающее учебной работе проблемный, творческий, исследовательский характер, способствующее обновлению содержательной стороны предмета [Мультимедиа технологии как средство] • развитие у обучаемых и обучающихся способности целеполагания, планирования, повышение работоспособности, развитие рефлексии, самооценки;

формирование теоретических и практических знаний, технических навыков владения ММТ, общей культуры и эрудиции в данном направлении [Мультимедиа-технологии в образовании 2011].

Следует отметить, что в данном материале рассмотрены дополнительные возможности и преимущества, которые ММТ способны привнести в ИОС, а не совокупность возможностей ИМОС.

Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2013.

№ 3 (27). Том Журкин А. А. Использование технологий визуализации и полисенсорного представления Современные ММТ предоставляют широкие возможности для повышения эффективности обучения, но при конструировании учебной информации необходимо учитывать индивидуальные различия пользователей обучающей системы в восприятии и переработке ими обучающей информации: ведущие каналы восприятия (зрительный, слуховой, кинестический), когнитивные стили, функциональную асимметрию полушарий головного мозга и др. [Принципы построения автоматизированной обучающей системы].

Также сложным в процессе работы по созданию ИМОС является соблюдение всех методических принципов построения систем данного класса. Анализ методической литературы позволяет сделать вывод, что на сегодняшний день преобладают некачественные с дидактической точки зрения ИОС. Основными причинами этого являются недостаточная проработанность, а иногда и игнорирование дидактических принципов, прямой перенос традиционных методов обучения в НИТ и т.д. Необходимо понимать, что информатизация образования приводит не только к изменению содержания, но и к преобразованию методов обучения [Там же].

Применение ММТ должно быть всегда обоснованно, оправдано и полностью соответствовать дидактическим требованиям. Ведь излишняя визуализация окажет отрицательный эффект при усвоении информации. Так, например, при необходимости объяснить математическую формулу или материал, для изучения которого необходимо максимально сконцентрироваться, не следует прибегать к активному использованию ММ. Излишняя визуализация будет отвлекать от основного материала, не давая преимуществ. Обучающий материал не должен быть перенасыщен ММ объектами. В свою очередь, правильное использование ММТ в образовательном процессе однозначно ведет к более быстрому пониманию и усвоению информации [Забровский].

Таким образом, можно заключить, что при разработке ИМОС необходимо решать целый комплекс проблем, включающих учебно-методические, личностнопсихологические, технические, экономические, организационные аспекты, тесно связанные между собой [Принципы построения автоматизированной обучающей системы].

Основными целями применения ММ являются переход от знаниевой педагогики к компетентностной, развитие творческих способностей учащихся через интерактивность, которая открывает перед обучаемыми широкие познавательные способности [Мультимедиа-технологии – новый уровень].

При работе с ИМОС в целях реализации дидактических принципов обучения важным направлением является использование интерактивного, адаптивного режима обучения. Использование ММ элементов в контенте обучающей страницы позволяет создать обучающую среду с ярким и более эффективным представлением информации, реализуя принцип наглядности; гиперссылки (с краткой аннотацией содержания материала, расположенного по данной ссылке) делают возможным естественным образом увязать различные обучающие материалы, позволяя обучаемому, например, при выполнении практических заданий обращаться к интересующей его дополнительной информации или сопровождать теоретический материал практическими примерами, что обеспечивает соблюдение принципа связи теории и практики [Мультимедийные системы в обучении (Корпоративные системы Sike)].

Важными особенностями ИМОС являются: наличие модели обучаемого, позволяющей реализовать адаптивное обучение; дифференциация и индивидуализация обучения; объем знаний в изучаемой области, достаточный для организации ведения предметного диалога между пользователем и системой на естественном языке;

разработка комплексной модели обучения [Там же].

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Мы ввели в рассмотрение новое понятие – гипермедиа. Определим его более детально, так как данная технология имеет высокий потенциал применения при создании ИМОС.

Понятие гипермедиа (hypermedia) имеет дуальную природу и заключается в применении принципов гипертекста к средствам мультимедиа [Словарь терминов (гипермедиа)]. Гипермедиа строится аналогично гипертексту, но лишь с тем отличием, что допускает в качестве ассоциативно связываемых частей не только фрагменты текста, но и данные абсолютно любой природы: графические изображения, видеоклипы, звуковые файлы и пр. [Толковый словарь; Дорот 2001].

Гипермедиа – это способ организации и представления в информационнокоммуникационной среде информации разного типа (текст, графики, рисунки, фото, графика, анимация, аудио, видео и т.д.), при котором автоматически поддерживаются смысловые связи между выделенными понятиями, объектами или разделами, на основе создания сети ассоциативных семантических связей между информационными элементами, что обеспечивается за счет использования технологии гипертекста и позволяет реализовать быстрый алеаторический (по выбору пользователя) доступ к дополнительной интересующей ассоциативной информации.

Технология гипермедиа предлагает новые возможности для доступа к источникам ММ информации. В ресурсе гипермедиа сочетаются абсолютно все возможности гипертекстовых технологий и преимущества использования различных информационных элементов [Популярные технологии создания]. Гипермедиа является новой технологией представления свободно наращиваемого знания.

В современном мире ММТ и системы, гипермедиа широко используются с целью изучения процессов различной природы на основе их моделирования [Роль компьютеров в обучении]. На базе ММТ все чаще воссоздаются процессы естественной окружающей среды, с тем чтобы приблизить взаимодействие пользователя с компьютерным миром к его естественному поведению в реальном мире. С помощью использования современных ИКТ человечество делает качественный скачок в представлении окружающего мира [Осин 2005].

Ведущей целью применения ММ является достижение более глубокого понимания и усвоения обучающего материала через образное восприятие, усиление его эмоционального воздействия, обеспечение погружения в конкретную среду [Мультимедиа технологии как средство].

Представление результатов компьютерного моделирования в ММ форме дает сильный эффект. Создается иллюзия реальности по отношению к процессам, которые недоступны человеческому глазу. Например, осуществив на компьютере астрономические расчеты, получив траекторию движения небесного тела через 100 лет, можно воспроизвести на экране его перемещение в космосе в виде анимационного ролика с наложением звуковых эффектов; становится возможным наблюдать за протеканием сложнейших биоинженерных процессов на молекулярном уровне [Семакин 2005].

Представление внешних объектов и методов взаимодействия с ними пользователя наряду с имитационным моделированием изучаемых процессов и явлений определяется понятием моделинга, который объединяет имитационное моделирование и функциональное представление объектов окружающего мира [Осин 2005].

Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2013.

№ 3 (27). Том Журкин А. А. Использование технологий визуализации и полисенсорного представления Моделирование ситуации позволяет обучаемому изучать и исследовать ее различные варианты. Можно не только интуитивно выбрать оптимальное решение в конкретной ситуации, но и рассмотреть, изучить и детально проанализировать различные варианты, предложенные самим обучаемым (при изменении различных параметров и условий) или случайные, предложенные системой обучения. Изменяя и усложняя их, обучаемый может также дать прогноз ожидаемого результата и проверить его достоверность [Роберт 2010].

Применение моделинга, серьезных игр, используемых в образовательных целях и для профессионального тренинга, в ИОС, использующих идею оптимизации деятельности обучаемого при взаимодействии с максимально приближенной к реальности моделью ситуации, помогает выбрать оптимальный вариант деятельности в сымитированной ситуации, формирует умения принимать правильные, обоснованные, быстрые решение в нестандартных сложных реальных ситуациях [Роберт 2010;

Виртуальная реальность 2010].

Современные мультимедиа системы позволяют с высочайшей степенью проработанности моделировать и детализировать до фундаментальных основ сложные динамические процессы естественной окружающей среды, обеспечивать интерактивное взаимодействие обучаемого и системы. Примерами моделинга являются работа в виртуальной лаборатории, изучение основ медицины, проведение генетических исследований с трехмерной визуализацией происходящих процессов, проектноархитектурные работы, виртуальные экскурсии по известным музеям, различным странам, историческим эпохам [Осин 2005].

Для всестороннего понимания природы происходящих процессов, результативности изменения конкретных параметров требуется интерактивное взаимодействие обучаемого с объектами и процессами; в свою очередь ответные реакции объектов и процессов обеспечивает моделинг, а внешнее адекватное их отражение – современные ММТ. Таким образом, взаимная интеграция интерактива, мультимедиа и моделинга открывает качественно новый уровень обучающего процесса [Осин 2005].

С помощью мультимедиа, моделинга и интерактива мы получаем не описание реальности в символьных абстракциях (например, книга), не аудио/видео отражение объектов и процессов, а принципиально полную модель окружающего мира, которую можно характеризовать как адекватное представление и проводить исследования, имеющие важное практическое значение. В этом случае грань между двумя компонентами образования – получение информации и практические занятия – стирается [Там же].

При совершенстве применения в ИОС рассмотренных компонент и технологий приходим к следующим понятиям: панорамное видео, интерактивная альтернативная компьютерная реальность и виртуальная реальность в обучении.

Рассмотрим подробно, что понимается под данными понятиями автором, изучив определения и обозначив условия использования данных ИКТ.

Панорамное видео (видео с обзором 360 градусов) – новая технология видеосъёмки, которая используется в обучающих решениях и имеет высокий потенциал повышения эффективности обучения. Такой инновационный подход позволяет создавать впечатляющие по своей реалистичности обучающие миры, например, виртуальный офис для обслуживания клиентов, экскурсию на промышленное предприятие. Технология позволяет наблюдать за происходящим на экране и активно взаимодействовать с «окружающим» пространством в интерактивном режиме посредством использования информационных технологий. Обучающийся

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Интерактивная компьютерная реальность (ИКР) – это высокоуровневая интерактивная информационная технология опосредованного взаимодействия человека с разработанными с помощью современных средств НИТ высококачественными реалистичными графическими моделями, имитирующими собой объекты и процессы реального мира и присущие им свойства непосредственно в компьютерной среде, при строгом отсутствии иллюзии непосредственного пребывания в реальном времени в представленном «экранном мире». Взаимодействие происходит посредством управления с помощью манипуляторов (компьютерная мышь, джойстик, эмулятор управления и пр.) действиями аватара (условное представление образа пользователя в компьютерном мире) в компьютерной среде, представленным динамичным интерактивным (откликающимся на воздействия пользователя, осуществляющим в смоделированном мире его действия) изображением на экране, например, курсором манипулятора, визуализацией рук, интерактивно манипулируемыми инструментами на мониторе компьютера, 3D-моделью человека в экранном мире и т.д., при этом аватаром управляет пользователь, ассоциируя его с собой, но полного погружения обучаемого в смоделированный компьютерный мир не происходит, пользователь полностью осознает проектирование и имитацию «своих действий» с предметами в интерактивной компьютерной среде [Роберт 2010].

ИКР может быть реализована как оконное представление трехмерного пространства виртуального мира на экране компьютера. При использовании данной технологии пользователь наблюдает ИКР на экране своего монитора.

Виртуальная реальность (ВР, Virtual reality, VR) – это новая иммерсионная интерактивная технология неконтактного информационного взаимодействия, реализующая с помощью комплексных мультимедиа-операционных и информационнокоммуникационных сред перцептивную иллюзию непосредственного вхождения и присутствия, всестороннего взаимодействия и собственного присутствия в реальном времени пользователя в стереоскопически представленном «экранном мире» [Там же].

ВР позволяет пользователю полностью погрузиться в модельный мир и непосредственно действовать в нём. Зрительные, слуховые, осязательные и моторные ощущения пользователя при этом заменяются их имитацией, которая генерируется компьютером. Основные признаки устройств ВР: моделирование в реальном масштабе времени; имитация окружающей обстановки с высокой степенью реализма;

возможность воздействовать на окружающую обстановку, имея обратную связь, полное погружение в виртуальный мир [Шауцукова 2004].

Технология неконтактного информационного взаимодействия, реализуемая с использованием технологии виртуальной реальности (ТВР), позволяет компьютеру отобразить непосредственно в цифровой форме импульсы от «информационной перчатки» («интерфейс-перчатка») и/или «информационного костюма». Рука пользователя, одетая в «информационную перчатку», может быть спроецирована в виртуальной форме в трехмерной компьютерно-генерированной среде. Манипулируя «информационной перчаткой», пользователь может взаимодействовать с виртуальным миром, передвигая объекты, управляя ими, может также использовать набор жестов в качестве команд. При наличии «информационного костюма», «информационной перчатки» и «информационных очков» со встроенными стереоскопическими экранами (очки-телемониторы) пользователь может буквально «шагнуть» в виртуальный мир.

Более того, можно «войти» в виртуальный мир экрана, взаимодействуя с предметами, изображенными на экране. Так, например, можно ощутить иллюзию хватания предмета, изображенного на экране, или переместить его [Роберт 2010].

Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2013.

№ 3 (27). Том Журкин А. А. Использование технологий визуализации и полисенсорного представления Реализация возможностей ВР позволяет создавать принципиально новый уровень информационно-предметной среды за счет «погружения» в трехмерную, стереоскопически представленную ВР, обеспечивающую:

• моделирование ощущений непосредственного контакта пользователя с объектами ВР (видеть, слышать, осязать);

• неконтактное управление со стороны пользователя объектами и процессами ВР;

• имитацию реальности – эффект непосредственного присутствия и участия в процессах, происходящих на экране, влияния на их развитие и функционирование;

• взаимодействие с объектами или процессами, находящими свое отображение на экране, реализация которых в реальности невозможна [Там же].

Образование с использованием ВР позволяет наглядно вести лекции и семинары, практические занятия, проводить тренинги, показывать обучающимся все аспекты реального объекта или процесса, что в целом дает колоссальный эффект, улучшает качество и скорость образовательных процессов, часто многократно уменьшая их стоимость [Обучение на основе Виртуальной реальности]. ТВР позволяют в полной мере использовать принцип того, что человек более 80% информации получает через зрительные каналы и способен особенно быстро воспринимать, обрабатывать и понимать именно визуальную информацию [Обучение на основе Виртуальной реальности; Образование и наука; Виртуальная реальность в образовании; Виртуальная реальность 2010].

Использование ВР в обучении позволяет обеспечить интерактивную высококачественную визуализацию для достижения научных и образовательных целей, виртуальное моделирование и прототипирование различных процессов и объектов;

создание интерактивных образовательных курсов и их демонстрацию в системах ВР;

3D-визуализацию научных данных в реальном масштабе времени и высококачественную визуализацию имитационного моделирования; виртуальную отработку взаимодействия человека и различных технических систем; повышение качества обучения, интерактивное обучение в игровой форме; сокращение площадей, необходимых для размещения лабораторного и обучающего оборудования, за счет использования компьютерных имитационных моделей, тренажеров и симуляторов;

работу в реальном масштабе времени с интерактивными виртуальными макетами, моделями, получение реального опыта и знаний еще на этапе разработки [Образование и наука]; работа с 3D-моделями в 3D-пространстве [Виртуальная реальность в образовании]; возможность совершить «путешествие» по стране, миру, вселенной;

принять участие в исторических событиях; наблюдать редкие физические явления и манипулировать с различными объектами; проводить химические опыты, биоинженерные исследования, реконструкцию исторических событий; анализировать объемные диаграммы; решать задачи по стереометрии и много другое без опасности для здоровья в случае выхода из-под контроля эксперимента, затрат времени и средств на реальные поездки, реактивы и дополнительное оборудование [Обучение на основе Виртуальной реальности; Образование и наука; Виртуальная реальность в образовании]; многократно сократить количество потенциальных ошибок со стороны молодых специалистов, которые могут иметь негативные последствия; высокую мотивацию в обучении; детальное, всестороннее понимание самих процессов, их природу, взаимосвязи и причинно-следственные связи; всестороннее развитие творческого потенциала обучаемого.

Следует отметить, что ВР не рассматривается как полная замена реальных лабораторий и крупнейших исследовательских центров. Данная технология призвана для помощи в подготовке высококвалифицированных специалистов перед тем, как они приступят к работе, исследованиям и испытаниям в реальных условиях.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Возможности технологий ВР для обучения и исследований имеют высокий потенциал применения [Обучение на основе Виртуальной реальности].

Но, как и все в мире, применение в обучении интерактивной ТВР многогранно.

Преимущества ее применения рассмотрены. Следует отметить, что существуют и отрицательные аспекты ее использования в обучении:

• возможны высокие информационные перегрузки;

• неоднозначность отношения со стороны обучаемых к использованию данной технологии;

• невозможность применения технологии для отдельных обучаемых в силу их психологических особенностей и восприятия;

• неразработанность методологии, принципов и дидактических аспектов применения технологии в обучении;

• недостаточная изученность последствий использования и воздействия технологии на психологическое и физическое здоровье человека, в частности на области сознательного, подсознательного и бессознательного психики (в терминологии З. Фрейда и К. Юнга);

• опасность замещения понятия «реальная жизнь» виртуальностью, когда человек не ощущает в полной мере своей ответственности и последствий результатов своих действий [Журнал CHIP];

• риск, что виртуальная среда повредит обучению, если пользователи увлекутся самой платформой, а не учебным контентом [Портал Smart education];

• высокие временные и материальные затраты на внедрение.

Резюмируя рассмотренный выше материал, делаем вывод, что при грамотном, умеренном использовании ТВР строго в обучающих целях обеспечит значительный потенциал для повышения эффективности обучения, но только при условии детальной проработанности методики, принципов и дидактики ее использования. ВР должна использоваться только при необходимости и невозможности заменить ее, без потери эффективности обучения и при одновременной полной безопасности для пользователя, при учете данных и всестороннего анализа адаптивной модели обучаемого. В большинстве случаев использование интерактивного моделинга или интерактивной компьютерной реальности (при совершенстве технологий между этими понятиями достаточно тонкая грань) оказывается равноэффективно использованию ТВР при обучении, при этом удается избежать ряда отрицательных аспектов (сложность реализации ТВР, высокие материальные затраты, недостаточная изученность последствий использования и др.).

Говоря о перспективах использования моделинга, панорамного видео, ИКР и систем ВР, можно с уверенностью прогнозировать их успешное применение в образовании – профессиональная подготовка будущих специалистов в областях, в которых необходимо стереоскопически представлять изучаемые или исследуемые объекты, например, при изучении стереометрии, черчения, графических методов моделирования в курсах инженерной графики, компьютерной графики; в авиации, атомной индустрии, управлении сложными технологическими процессами, дистанционном управлении техническими средствами; при тренаже спортсменов, в профессиональной подготовке будущих специалистов в области астронавтики, Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2013.

№ 3 (27). Том Журкин А. А. Использование технологий визуализации и полисенсорного представления архитектуры, медицины (иллюзия реально проводимой операции); при исследованиях и разработке нанотехнологий; в терапевтических целях (психологическая поддержка и помощь обучающимся); при изучении космоса, при решении конструктивно – графических, художественных, высокотехнологических, архитектурно-строительных и других задач, для решения которых необходимо развитие умения создавать мысленную пространственную конструкцию некоторого объекта по его графическому представлению; при организации тренировки специалистов в условиях, максимально приближенных к реальной действительности; в компьютеризированных тренажерах ядерных установок, авиационного, морского и сухопутного транспорта, где без подобных устройств принципиально невозможно отработать навыки взаимодействия человека с современными сверхсложными и опасными механизмами, процессами и явлениями, во всех областях, использующих научную визуализацию, в организации развлечений и досуга [Роберт 2010; Роль компьютеров в обучении; Обучение на основе Виртуальной реальности; Образование и наука; Виртуальная реальность в образовании].

Если провести аналогию с точки зрения информатики, то у человека есть два «процессора» – «логический», за работу которого отвечает левое полушарие, и «графический» – правое полушарие, отвечающее за образное мышление, творческие процессы, интуицию. Когда человек рассматривает картинки, насыщенные научной информацией, происходит интенсивный информационный обмен между двумя полушариями [Виртуальная реальность в образовании]. Это обеспечивает наиболее эффективное усвоение информации. Необходимо отметить, что визуализация должна быть представлена в необходимом и достаточном объеме, но не в излишнем; должна отвечать всем современным дидактическим требованиям.

В рамках данной статьи кратко остановимся на понятии «дополненная реальность» и рассмотрим 3D-технологии.

Дополненная реальность (ДР, Augmented Reality, AR) – это визуальное дополнение видео-изображения настоящего мира в режиме реального времени, вспомогательными интерактивными информационными виртуальными объектами (текстом, ссылками на сайты, фотографиями, гипермедиа, 3D-объектами, звуками, видеороликами, 3D-моделями различной сложности и т.д.), накладываемыми поверх реальных объектов на экране, транслирующем онлайн-видеопоток. [Дополненная реальность; Информационные технологии; Дополненная реальность (artclab.ru);

Дополненная реальность (redmadrobot.ru); Дополненная реальность (masterkit.lifehacker.ru)].

ДР представляет собой новый метод получения доступа к информации и данным [Дополненная реальность].

Рассмотрим принцип работы ДР. Окружающая действительность снимается с помощью обычной цифровой камеры, получаемое видео в режиме онлайн поступает в компьютер, где при помощи алгоритмов распознавания образов специальная программа в реальном времени фиксирует попавший в обзор камеры маркер, распознает его и выводит на экран соответствующий объект дополненной реальности; в результате мы видим, как наш мир наполняют трехмерные виртуальные модели, ориентирующиеся в нашем мире благодаря тому, что после «захвата» маркера камера отслеживает все его перемещения в пространстве и наш объект синхронно движется на экране; также возможна реализация возможности «заглянуть внутрь» объекта. ДР также открывает возможность представления сложных интерактивных 3D-объектов с реализацией физического моделирования, то есть можно наклонить метку, и по ней покатится, например, автомобиль [Дополненная реальность (artclab.ru); Дополненная реальность. Технология. Возможности. Перспективы; Технологии дополненной реальности].

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Польза ДР в обучении заключается преимущественно в том, что 3D-метки являются интерактивным наглядным пособием при обучении, в повышении увлеченности при обучении; успешной визуализации при проведении вебинаров (возможность продемонстрировать сложный объект или процесс в 3D-формате и интерактивно взаимодействовать с ним); реализации нового метода получения доступа к дополнительной информации. Безусловно, ДР реализует гораздо более широкие возможности, но в рамках пользы для персонализированного обучения на базе ИОС ограничимся рассмотренными вариантами, ввиду широких возможностей компьютера и альтернативных современных технологий [Портал Smart education].

Технология ДР может быть более популярна в повседневной жизни людей, в профессиональной сфере (например, ремонт оборудования с интерактивной инструкцией), в рекламе, развлечениях, маркетинге, на выставках и т.д.

3D-технологии. Сегодня во всем мире широко практикуется принцип научной визуализации данных, позволяющий человеку проникнуть в суть многих вещей путем их зрительного восприятия [3D лаборатория]. Использование современных 3Dтехнологий в обучении обеспечивает более высокие показатели эффективности обучения.

3D-технологии позволяют:

– улучшить восприятие материала;

– сделать сложные материалы более доступными;

– отобразить в 3D сложные процессы, которые невозможно продемонстрировать в формате 2D;

– внедрить современные процессы работы с трехмерными данными;

– использовать технологии получения и обработки 3D данных (3D сканирование, 3D печать, трекинг движения, 3D видео съемка и др.) [3D ЛИГА];

– реализовать новый эффективный подход к обучению;

– обеспечить более глубокое понимание материала, высокую мотивацию и активность в процессе обучения, повысить концентрацию внимания, улучшить восприятие материала [3D-технологии в обучении; Баданов 2012];

– развивать творческие способности, профориентационную деятельность обучаемых и вариативность при принятии решений [Баданов 2012];

– развивать пространственное мышление;

– визуально понимать структуру строения сложных объектов;

– проводить экспериментальные исследования в любых отраслях науки и др.

[3D лаборатория];

– получить позитивные изменения в поведении пользователей при обучении и моделях коммуникационного взаимодействия [3D-технологии в сфере образования];

– повысить степень интерактивности обучения [Там же];

– обеспечить более глубокое усвоение полученных знаний, их эффективное применение на практике [Там же];

– сократить затраты времени на усвоение обучающего контента [Там же].

Одним из новых направлений развития становится интеграция ДР и 3Dтехнологий. Данное направление имеет достаточно высокий потенциал развития и использования в обучении.

На данный момент важно именно практическое применение интегрированных технологий для достижения максимального образовательного эффекта. Дополненная Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2013.

№ 3 (27). Том Журкин А. А. Использование технологий визуализации и полисенсорного представления 3D-реальность являются хорошим технологическим решением и позволяет более эффективно использовать технику и современные технологии [3D в образовании].

В рамках данной работы отразим позицию автора касательно приемов представления обучающей информации любой природы в ИОС с использованием рассмотренных технологий.

Представление учебного материала прежде всего должно строиться на основе реализации интерактивного взаимодействия пользователя и системы, интеллектуальности данного взаимодействия и всех типов адаптации (адаптивное представление, адаптивная поддержка навигации, адаптивное планирование, поддержка решения задач, интеллектуальный анализ решений, адаптивная поддержка совместной работы – по Брусиловскому). Также неотъемлемым компонентом в представлении учебного материала должна стать реализация развитой, многоуровневой, интеллектуально-ассоциативной гипермедиасистемы. Безусловно, в настоящее время в обучении уже используются гипермедиасистемы, но они представляют собой простейшие примеры реализации, использующие базовые возможности систем данного класса. Предлагаемая автором реализация подразумевает совершенную технологию и заключается в следующем: система ищет цифровые данные различного типа (текст, изображения, трехмерные модели, видео, дополнительные ссылки, аудио и так далее), которые имеют отношение к интересующему пользователя объекту; полученная и адаптированная для пользователя дополнительная информация предоставляется обучаемому. При выборе пользователем другого объекта полученные ранее данные сменяются информацией о новом объекте [Портал Smart education]. Таким образом, буквально для каждого отдельного понятия (термина, направления исследований, точки зрения ученого, исторического аспекта и т.д.) в реальном времени, с учетом модели обучаемого, должна выстраиваться обновляемая, эффективно подобранная и скомпонованная «интеллектуальная», адаптивная, интерактивная, ассоциативная гипермедиасеть дополнительной информации о заинтересовавшем обучаемого объекте. Реализация данного подхода преследует своей целью возможность детализации всего обучающего материала до фундаментальных понятий и основ. В случае невозможности получения ответа на запрос обучаемого от ИОС в описанном режиме пользователю сразу должна быть предложена возможность коммуникации с одним из ведущих экспертов в данном направлении. Отметим, что список экспертов, сформированный для выбора пользователя, должен создаваться с учетом как семантики вопроса, так и модели обучаемого (авторитет личности ученого для пользователя, стилистические особенности ответа и т.д.).

Выше были рассмотрены основные технологии визуализации и полисенсорного представления учебного материала, которые необходимо использовать в современных ИОС. Можно с уверенностью говорить о том, что ММТ действительно эффективны в обучении [Забровский].

Подводя итог проведенному в статье анализу, выделим основные технологии визуализации и полисенсорного представления обучающего материала в ИОС:

1) мультимедийные технологии;

2) технологии гипермедиа;

4) панорамное видео;

5) интерактивная альтернативная компьютерная реальность (комплексная интерактивная система трехмерной графики);

6) виртуальная реальность;

7) дополненная реальность;

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Общая специфика человеческого восприятия различной информации определяется особенностями функционирования пяти органов чувств: зрение, слух, обоняние, осязание, сенсорика. Поскольку Мир сегодня – это визуально ориентированный мир, мир виртуальных возможностей и информационных технологий, то рассмотренные ММ средства обретают особенное значение в решении задач воспитания, развития и образования [Новые информационные технологии в образовании 2011].

Педагогические цели использования рассмотренных технологий представления обучающей информации определяются возможностью реализации интенсивных форм и методов обучения, способствуют повышению мотивации обучения за счет использования современных средств комплексного представления и манипулирования информацией различного вида, повышения уровня эмоционального восприятия информации, самостоятельной обработки информации различного типа [Роберт 2010].

В условиях информатизации образования основной целью дидактики является раскрытие, развитие и реализация интеллектуального потенциала личности при обеспечении педагогического воздействия лонгирующего характера, направленного на достижение образовательных целей, которые наиболее эффективно осуществимы при реализации возможностей современных аудиовизуальных технологий представления обучающей информации в ИОС [Там же].

Использование рассмотренных технологий представления обучающего материала дает многократное повышение эффективности восприятия и усвоения новых знаний. В современной ИОС должны быть реализованы все рассматриваемые технологии, но то, какой способ представления информации выбрать в конкретном случае для обеспечения максимально возможной эффективности, необходимо определять на основе анализа модели пользователя в системе, в которой отражены все особенности каждого обучаемого, вплоть до его предпочтений и психоэмоционального состояния в каждый момент времени.

Проанализировав вышеизложенное, можно заключить, что в условиях постоянно увеличивающихся темпов глобального процесса информатизации будущее образовательной системы стоит за созданием ИМОС, которые обеспечат достойный уровень подготовки высококвалифицированных специалистов, отвечающих всем современным требованиям; сделают процесс обучения интересным, увлекательным, эффективным; создадут оптимальные, благоприятные условия для развития потенциала обучаемого, не только в рамках приобретаемой специальности, но и в рамках личностного роста и постоянного развития [Журкин 2012].

В изучаемой области исследований достигнуты значительные результаты, но не определены критерии оценки эффективности, методологические и дидактические требования, принципы использования рассмотренных технологий в ИОС. Однако высокий потенциал при реализации аудиовизуальных технологий представления обучающей информации в ИОС очевиден. В связи с этим необходимо определить методы обучения и выбор наиболее эффективной в каждом конкретном случаем технологии представления обучающей информации в ИМОС для повышения качества обучения.

В мире перспективного образования отчетливо сформировался тренд глубокой взаимной интеграции современных ИКТ, технологий визуализации и полисенсорного представления обучающего материала, основ искусственного интеллекта в условиях высокоуровневого адаптивного интерактивного взаимодействия пользователя с системой.

Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2013.

№ 3 (27). Том Журкин А. А. Использование технологий визуализации и полисенсорного представления На сегодняшний день информатизация как технико-технологическая база формирования информационного общества выступает в качестве национального стратегического ресурса, который определяет как общий уровень социального и культурного развития государства, так и его место и роль в глобальном процессе мирового развития [Покалицына 2006].

Прогрессивная коммуникационная технолого-информационная революция в современном образовании происходит на наших глазах; мы являемся её субъектами и объектами. Информационные, коммуникационные, аудиовизуальные, интерактивные, мобильные, 3D-технологии создали новый мир – мир Hi-tech’а. Они создают новые виды интерактивных адаптивных медиа-коммуникаций. Разрабатывая новые образовательные подходы и проекты, принимая во внимание новые цифровые устройства и технологические возможности, модифицируя учебный процесс на базе аудиовизуальных и интерактивных технологий, необходимо создать ИМОС на базе новейших разработок и достижений в сфере ИКТ на базе разрабатываемой перспективной методики обучения и непрерывного развития человека [3D в образовании].

3D в образовании // 3D ЛИГА [Сайт]. URL: http://www.3dliga.ru/3d-news-3d-ineducation.html (дата обращения: 08.10.2012).

http://ntgk.ru/solutions/education/3d-laboratories (дата обращения: 18.01.2013).

3D ЛИГА [Сайт]. URL: http://www.3dliga.ru/3d-destination-education.html (дата обращения:

08.10.2012).

3D-технологии в обучении дают большой эффект и уровень концентрации внимания [Сайт]. URL: http://newsmake.net/news/3d-texnologii-v-obuchenii-dayut-bolshoj-effekt-i-urovenkoncentracii-vnimaniya (дата обращения: 18.01.2013).

http://www.avclub.ru/new_781_detail_rus.html (дата обращения: 18.01.2013).

Action Learning (разработка и внедрении программных систем для интерактивного онлайн-обучения и мотивации сотрудников крупных компаний, государственных организаций, школ и ВУЗов) [Сайт]. URL: http://actionlearning.ru/ (дата обращения: 18.01.2013).

Баданов А.Г. 3D технологии в образовании. IX Всероссийская научно-практическая конференция «Применение информационно-коммуникационных технологий в образовании»

«ИТО-Марий Эл-2012». 2012 г. [Сайт]. URL: http://mari.ito.edu.ru/2012/section/ 200/97277/ (дата обращения: 18.01.2013).

Васильева А.В. Современные информационные технологии и их место в учебновоспитательном процессе // ПСТГУ, XVI Ежегодная Богословская конференция. 2006 г. URL:

http://pstgu.ru/download/1279196758.vasilieva.pdf (дата обращения: 18.01.2013).

Виртуальная реальность в образовании // Сайт компании «ИНТЕЛИН» (ООО «Интеллектуальная интеграция») [Сайт]. URL: http://www.intelin.ru/index.php?p=3 (дата обращения: 18.01.2013).

Виртуальная реальность. 2010 [Сайт]. URL: http://vr-minyaeva.blogspot.com/ (дата обращения: 18.01.2013).

Влияние мультимедийных технологий на формы и методы обучения [Сайт]. URL:

http://sike.ru/articles/vliyanie-multimediinykh-tekhnologii-na-formy-i-metody-obucheniya (дата обращения: 18.01.2013).

Гипермедиа // Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Проблемная лаборатория дистанционного обучения, дистанционный курс http://users.kpi.kharkov.ua/lre/bde/media/hyper/s17.html (дата обращения: 18.01.2013).

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

php?a=vconf&c=getForm&d=light&id_sec=5&id_thesis=34&r=thesisDesc (дата обращения:

18.01.2013).

Долгая Т.И. Мультимедийные технологии в коллективной форме работы учащихся при обучении физике: автореф. дис. … канд. пед. наук / Московский пед. гос. ун-т. М., 2010. 24 с.:

ил.

Дополненная реальность // Агентство регионального развития Калужской области [Сайт]. URL: http://arrko.ru/o-regione/ar/ (дата обращения: 18.01.2013).

Дополненная реальность [Сайт]. URL: http://a--r.ru/ (дата обращения: 18.01.2013).

Дополненная реальность [Сайт]. URL: http://masterkit.lifehacker.ru/2012/02/01/ dopolnennaya-realnost/ (дата обращения: 18.01.2013).

Дополненная реальность [Сайт]. URL: http://redmadrobot.ru/about/augmented_ reality/ (дата обращения: 18.01.2013).

Дополненная реальность [Сайт]. URL: http://www.artclab.ru/index.php/tovary-iuslugi/dopolnennaya-realnost (дата обращения: 18.09.2012).

Дополненная реальность. Технология. Возможности. Перспективы. 2010 г. [Сайт]. URL:

http://2010.rif.ru/upload/bb5/21apr.rif2010--voloshin.pdf (дата обращения: 18.01.2013).

Дорот В. Л. Толковый словарь современной компьютерной лексики: [Св. 2000 терминов и словосочетаний]. 2-е изд., перераб и доп. СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 2001. 509 с.

Журкин А. А. Информационно-коммуникационные технологии адаптационного обучения с элементами искусственного интеллекта // Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2012. № 4 (24). Т. 2. URL: http://scientificnotes.ru/pdf/028-030.pdf (дата обращения: 18.01.2013).

Журнал CHIP [Сайт]. URL: http://www.ichip.ru/stati/praktika/2011/03 (дата обращения:

18.01.2013).

Забровский А. Мультимедийные технологии в образовании. Положительные и отрицательные стороны [Сайт]. URL: http://itmultimedia.ru/multimedijnye-texnologii-vobrazovanii-polozhitelnye-i-otricatelnye-storony/ (дата обращения: 18.01.2013).

Информационные технологии // Компания УК «АЛЬЯНС. ВЕНЧУРНЫЙ БИЗНЕС»

[Сайт]. URL: http://venture-biz.ru/informatsionnye-tekhnologii (дата обращения: 18.01.2013).

Информационные технологии в бизнесе: справочник руководителя [Сайт]. URL:

http://www.itforbusiness.info/internet_definitions.shtml (дата обращения: 18.01.2013).

Информационные технологии в образовании // Сайт факультета физики Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена [Сайт]. URL:

http://physics.herzen.spb.ru/teaching/materials/gosexam/b25.htm (дата обращения: 18.01.2013).

Использование мультимедиа-технологий в общем среднем образовании. [Электронный ресурс] // Разработка Института дистанционного образования Российского университета дружбы народов. 2006. URL: http://www.ido.rudn.ru/nfpk/mult/mult1.html (дата обращения:

18.01.2013).

Использование мультимедиа-технологий в общем среднем образовании. [Электронный ресурс] // Разработка Института дистанционного образования Российского университета дружбы народов. 2006. URL: http://www.ido.rudn.ru/nfpk/mult/mult3.html (дата обращения:

18.01.2013).

Красильникова В.А. Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании: учебное пособие / Оренбургский гос. ун-т. 2-е изд. перераб. и дополн. Оренбург, 2012. 291 с.

Красильникова В.А. Теория и технологии компьютерного обучения и тестирования. М.:

Дом педагогики, ИПК ГОУ ОГУ, 2009. 339 с.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Мультимедиа (дата обращения: 18.01.2013).

http://www.slideshare.net/Irisha89/ss-6146709 (дата обращения: 18.01.2013).

Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2013.

№ 3 (27). Том Журкин А. А. Использование технологий визуализации и полисенсорного представления Корпоративные системы Sike [Сайт]. URL: http://sike.ru/articles/multimedia-tekhnologii-kaksredstvo-povysheniya-motivatsii-uchashchegosya (дата обращения: 18.01.2013).

Докторова Е.А. Мультимедиа технологии: конспект лекций. Ч. 1. Ульяновск: УлГТУ, 2009. 39 с.

Мультимедиа-технологии – новый уровень качества профессионального образования // Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» [Электронный ресурс]. URL:

http://festival.1september.ru/articles/511345/ (дата обращения: 18.01.2013).

Мультимедиа-технологии в образовании: путь к свободе // Материалы Первой международной интернет-конференции (25-30 ноября 2011 г., Екатеринбург) / Открытый каталог «Учебные презентации» – Екатеринбург, 2011. – 68 с.: ил.

Мультимедийные системы в обучении // Корпоративные системы Sike [Сайт]. URL:

http://sike.ru/articles/multimediinye-sistemy-v-obuchenii (дата обращения: 18.01.2013).

Мультимедийные технологии обработки информации // Молодежный образовательный портал [Сайт]. URL: http://obuchalkino.ru/index.php?option=com_content &view=article&id=95:2012-01-23-19-17-17&catid=24:2012-01-12-17-30-06&Itemid=67 (дата обращения: 18.01.2013).

Наиболее перспективные алгоритмы применения Дополненной реальности // Высшая школа маркетинга и развития бизнеса НИУ «Высшая школа экономики». 2012 г. [Сайт]. URL:

http://www.hse.ru/data/2012/07/11/1254782658/AR_discussion_3.pdf (дата обращения: 18.01.2013).

Новые информационные технологии в образовании: материалы международной научнопрактической конференции, Екатеринбург, 1–4 марта 2011 г.: в 2 ч. // ФГАОУ ВПО «Рос. гос.

проф.-пед. ун-т». Екатеринбург, 2011. Ч. 2. 290 с.

Образование и наука // Российско-германская компания Virtual Environment Group (один из ведущих системных интеграторов в области 3D визуализации и систем виртуальной реальности в России) [Сайт]. URL: http://ve-group.ru/ (дата обращения: 18.01.2013).

Обучение на основе Виртуальной реальности // Корпоративные системы Sike [Сайт].

URL: http://sike.ru/articles/obuchenie-na-osnove-virtualnoi-realnosti (дата обращения: 18.01.2013).

Определение технологий мультимедиа, гипермедиа и телекоммуникации // Информационно-образовательный ресурс [Сайт]. URL: http://www.profile-edu.ru/opredelenietexnologij-multimedia-gipermedia-i-telekommunikacii.html (дата обращения: 18.01.2013).

Осин А.В. Мультимедиа в образовании: контекст информатизации. М.: ООО «РИТМ».

2005. 320 с.

Покалицына О.В. Интеллектуальная обучающая система как средство повышения качества обучения в современной школе: автореф. Карачаевск, 2006. 22 с.

Популярные технологии создания электронных средств обучения. Особенности разработки образовательных мультимедиа и гипермедиа средств [Электронный ресурс]. URL:

http://www.ido.rudn.ru/nfpk/tech/t4.html (дата обращения: 18.01.2013).

Портал Smart education [Сайт]. URL: http://www.smart-edu.com/ (дата обращения:

18.01.2013).

Принципы построения автоматизированной обучающей системы профессиональной подготовки // Корпоративные системы Sike [Сайт]. URL: http://sike.ru/articles/printsipypostroeniya-avtomatizirovannoi-obuchayushchei-sistemy-professionalnoi-podgotovki (дата обращения: 18.01.2013).

Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. М.: ИИО РАО. 2010 г. 140 с.

Роль компьютеров в обучении // Корпоративные системы Sike [Сайт]. URL:

http://sike.ru/articles/rol-kompyuterov-v-obuchenii (дата обращения: 18.01.2013).

Семакин И.Г. Информатика и информационно-коммуникационные технологии. Базовый курс: учебник для 8 класса / И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. М.:

БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005. 176 с.

Семенова Н. Г. Мультимедийные обучающие системы лекционных курсов:

теоретические основы создания и применения в процессе обучения студентов технических вузов электротехническим дисциплинам // автореферат докторской диссертации по педагогике, Астрахань, 2007, 34 с.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ТЕЛРОС Телеком глоссарий [Сайт]. URL: http://www.telros-telecom.ru/support/help/ glossary.html (дата обращения: 18.01.2013).

Тен Е.П. Методические аспекты использования мультимедийных технологий в учебном процессе // Междисциплинарные исследования в науке и образовании: сб. науч. тр. Первого междунар. науч.-практ. симпозиума. Ч. 1. Киев, 2012. С. 9–14.

Термины и определения современных телекоммуникационных услуг [Сайт]. URL:

http://navtel.uz/uzb/termin.html (дата обращения: 18.01.2013).

Технологии дополненной реальности [Сайт]. URL: http://www.ar-tech.ru/ (дата обращения:

18.01.2013).

Технология мультимедиа // Электронный учебник: Системы мультимедиа и виртуальная реальность / Северо-Кавказский Государственный Технологический Университет. Владикавказ.

2007. URL: http://www.skgmi-gtu.ru/aoi/Method/Kuduhov/HTML/Course.html (дата обращения:

18.01.2013).

Толковый словарь современной информационно-правовой лексики [Сайт]. URL:

http://www.morepc.ru/informatisation/leonov.html (дата обращения: 18.01.2013).

Шарян Э. А. Электронные учебники в современном образовательном процессе // Электронный справочник Информио. Современные медиа технологии в образовании и культуре. 2012 [Сайт]. URL: http://www.informio.ru/publications/id289 (дата обращения:

18.01.2013).

Шауцукова Л.З. Информатика: учеб. пособие для 10–11 кл. общеобразоват. учрежд. 4-е изд. М.: Просвещение, 2004. 416 с.

Шлыкова О.В. Феномен мультимедиа. URL: http://www.kmtis.ru/kafedra/pedagogi/ olgashlikova/sp/pub2.html (дата обращения: 18.01.2013).

Юмашева Ю.Ю. Новые средства для хранения, поиска и презентации гуманитарной информации: технология мультимедиа // Круг идей: макро и микроподходы в исторической информатике: тр. V конф. Ассоциации «История и компьютер» / под ред. Л.И. Бородкина, В.Н.

Сидорцова, И.Ф. Юшина. Мн., 1998. Т. 1. С. 83–95.

Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. 2013.

№ 3 (27). Том