Метод обучения
Иммерсивное обучение – это метод обучения, при котором учащиеся погружаются в виртуальный диалог, ощущение присутствия используется как свидетельство погружения. Виртуальный диалог может быть создан двумя способами: с использованием виртуальной техники и повествования , подобного чтению книги. Мотивы использования виртуальной реальности (VR) для обучения включают в себя: эффективность обучения, проблемы со временем, физическую недоступность, ограничения из-за опасной ситуации и этические проблемы. [1]
Типы иммерсивного обучения
Технический аспект
Большинство иммерсивных учебных мероприятий поддерживаются виртуальными инструментами, включая дополненную реальность (AR), виртуальную реальность (VR) и виртуальную среду обучения (VLE). Под иммерсивной виртуальной реальностью здесь конкретно понимаются случаи, когда участники чувствуют себя «находящимися там» в виртуальном месте. [2]
В образовательных целях наиболее упоминаемыми виртуальными проектами являются Second Life , [3] [4] система CAVE VR, [5] AET Zone [6] используются в широком спектре дисциплин.
Среди всех технических инструментов, поддерживающих иммерсивное обучение, хорошо обсуждается CAVE , который определяется как среда, похожая на комнату с проекционными экранами. CAVE была впервые изучена Лабораторией электронной визуализации Университета Иллинойса в 1992 году [7] , что позволяет огромным экранам привлекать большое количество зрителей. Шерман и Крейг [8] определяют CAVE как театральную виртуальную площадку, которая визуально создается с помощью компьютерных изображений. Сегодня большинство ПЕЩЕР имеют 3-6 стен (включая потолок и пол), имеющих форму куба или цилиндра. Он поддерживается мультисенсорными каналами для взаимодействия человека с контентом, в основном визуальным , а также обеспечивает другие сенсорные взаимодействия, такие как тактильные , звуковые и обонятельные . [9] На данном этапе визуальный и пространственный звук кажутся наиболее часто используемой комбинацией для достижения определенного уровня погружения .
Когнитивный аспект
Термин «текстовое погружение» используется для описания такого рода когнитивного погружения , поскольку у каждого есть так называемая мечта, когда он представляет себя на самом деле присутствующим в истории и становится главным героем . Этот феномен описывается как потеря, вовлечение или втягивание в историю из-за воображения или других средств массовой информации, таких как литература и кино.
Погружение также рассматривается Мюрреем [10] как опыт , создающий мир, превышающий реальность , который структурируется собственным познанием аудитории . Кроме того, в книге Райана [11] когнитивное погружение, создаваемое повествованием, подразделяется на три вида: пространственное погружение, временное погружение и эмоциональное погружение.
Сенсорное моделирование играет важную роль в достижении умственного погружения с сочетанием первичных и вторичных чувств. Использование звука в визуальных историях приветствуется как способ достижения присутствия (телеприсутствия) , поскольку музыка помогает вызвать эмоциональные факторы, такие как счастье и гнев, умиротворение и напряженность.
Области применения
В образовательных целях симуляции начинают использоваться в качестве инструмента обучения, позволяющего передавать знания в захватывающей форме. [12] Они используют характеристики, принадлежащие симуляциям, такие как увлекательные и развлекательные, для преподавания искусства , истории , географии и зоологии . Что касается целей обучения, образовательные теории различаются от конструктивистских , конструкционистских и ситуативных .
Моделирование хорошо подходит для всех трех типов обучения, поскольку они поддерживают широкий спектр свободных исследований и строительства . В целом, моделирование может также улучшить сохранение знаний и мотивацию учащихся.
Обучение навыкам
Под профессиональной подготовкой здесь подразумевается обучение взрослых с определенным уровнем профессиональных навыков . Иммерсивное обучение поддерживает моделирование пребывания в опасной или необычной среде как безопасный и эффективный способ обучения сотрудников. Для обучения работе с вилочными погрузчиками [13] исследовательская группа создала иммерсивную виртуальную реальность на базе CAVE для моделирования несчастных случаев. Для обучения операторов [14] некоторые сценарии установки, такие как рутинные операции и аварийное реагирование, могут быть обучены в одном и том же пространстве, подобном CAVE , это также позволяет нескольким игрокам выполнять командную работу .
Медикамент
Иммерсивное обучение обычно моделирует несчастный случай, требующий немедленной медицинской помощи, включая сердечный приступ и обморок . Практические занятия можно найти как в университетах, так и в медицинских учреждениях, в преподавании 3D-стереоанатомии, [15] для студентов-медиков создается иммерсивная среда для изучения анатомии . Вместо скучного 2D-учебника учащимся разрешено перемещать модели реальных частей человека с помощью монитора, а визуальный дисплей также позволяет увеличивать масштаб для просмотра более подробной информации. Дальнейшие соответствующие исследования можно найти в нескольких исследовательских агентствах, включая Harvardmedsim, [16] Autism Treatment [17] и Healthy Simulation. [18]
Арт, живопись и дизайн
Потребности преподавания искусства и дизайна требуют более низкого уровня моделирования реальной сцены, но более высокого требования к эмоциональному контексту и атмосфере . Виртуальная техника может принести пользу преподаванию и учебной деятельности, поскольку она обеспечивает существенную поддержку обучения, основанного на исследованиях. Исследование искусства , которое преобразует статичное искусство в динамичное, рассматривает виртуальную реальность как средство самовыражения, а также как открытое место, позволяющее дискутировать и работать в команде. В частности, можно найти исследования в области инновационного обучения использованию виртуальной реальности в качестве инструмента.
Бизнес
Бизнес-симуляции позволяют студентам применять теории из учебников в реалистичной предпринимательской среде. Эти симуляции в основном представляют собой сложные компьютерные игры, в которых студенты открывают и ведут свой собственный бизнес. Многие бизнес-симуляции позволяют студентам конкурировать друг с другом, создавая уникальный и непредсказуемый рынок. Студенты учатся исследовать предпочтения клиентов, создавать бренды, предвидеть действия конкурентов и корректировать стратегию и тактику по ходу дела. Было показано, что иммерсивные бизнес-симуляции улучшают взаимодействие и интеграцию знаний.
Эффективность обучения
Эффективность иммерсивного обучения проявляется в нескольких аспектах:
Иммерсивная учебная деятельность имеет высокий уровень совместимости, что позволяет решать сложные обучающие задачи, включая ролевые игры , свободное исследование, повествование и оценку после курса. [21] В некоторых случаях, например, при приеме лекарств и обучении навыкам, использование физических инструментов также полезно для лучшей имитации реальной сцены, например, использование моделей пациентов в период оказания первой помощи .
Онлайн-инструменты погружения
Повествовательный сайт
Нарративный веб-сайт — один из типичных онлайн-инструментов для поддержки иммерсивного обучения. Обычно он появляется в области визуального повествования , отображения страниц выставок и исторических веб-сайтов. Повествование хорошо продумано , чтобы отвечать потребностям распространения информации и эмоционального резонанса, обычно при поддержке визуального , звукового и динамического дизайна.
Для такого варианта использования Openlearn [22] виртуализировал историю, чтобы усилить у пользователя чувство замены посредством выбора, Awge [23] смоделировал платформу Game Boy, чтобы погрузить посетителей в нее. А активная теория [24] создает управляемое 3D-моделирование, которое может взаимодействовать с мышью.
Интерактивное видео
В рамках иммерсивного обучения интерактивное видео обычно остается инструментом, позволяющим сделать веб-сайт или платформу интерактивным и увлекательным. В некоторых образовательных целях интерактивное видео может способствовать повышению интереса к обучению и снижению затрат на обучение. Интерактивное видео посредством щелчка и перетаскивания разбивает сложные задачи на маленькие и простые операции, логика между небольшими задачами обычно выстраивается посредством повествования . Типичные примеры можно найти в интерактивном видео, знакомящем с вирусом, [25] и в арт-исследованиях в студиях Nexus . [26]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Фрейна, Лаура; Отт, Микела (апрель 2015 г.). «Обзор литературы по иммерсивной виртуальной реальности в образовании: современное состояние и перспективы». Международная научная конференция «Электронное обучение и программное обеспечение для образования» . 11-я Международная конференция «Электронное обучение и программное обеспечение для образования». 1 : 133–141. дои : 10.12753/2066-026X-15-020. S2CID 17385833.
- ^ Дженнетт, Шарлин; Кокс, Анна Л .; Кэрнс, Пол; Дхопари, Самира; Эппс, Эндрю; Тиджс, Тим; Уолтон, Элисон (сентябрь 2008 г.). «Измерение и определение опыта погружения в игры». Международный журнал человеко-компьютерных исследований . 66 (9): 641–661. doi :10.1016/j.ijhcs.2008.04.004. S2CID 1462839.
- ^ Дорогая, LL Мишель; Динер, Скотт; Коннор, Келли; Вельтман, Макс; Телесно, Дэвид (2009). «Обучение в виртуальном пространстве: моделирование Second Life для лечения кровотечений». 26-я ежегодная международная конференция ASCILITE : 6–9.
- ^ Окуцу, Масатака; ДеЛаурентис, Дэниел; Брофи, Шон; Ламберт, Джейсон (январь 2013 г.). «Преподавание курса аэрокосмического проектирования через виртуальные миры: сравнительная оценка результатов обучения». Компьютеры и образование . 60 (1): 288–298. doi : 10.1016/j.compedu.2012.07.012.
- ^ Ритц, Лия Т. (2015). «Преподавание с помощью систем виртуальной реальности CAVE: стратегии проектирования учебных занятий, способствующие адекватной когнитивной нагрузке учащихся». Документы Плана Б SMTC : 5.
- ^ Бронак, Стивен; Сандерс, Роберт; Чейни, Амелия; Ридль, Ричард; Ташнер, Джон; Мацен, Нита (2008). «Педагогика присутствия: преподавание и обучение в виртуальном иммерсивном трехмерном мире». Международный журнал преподавания и обучения в высшем образовании . 20 (1): 59–69.
- ^ Круз-Нейра, Каролина; Сандин, Дэниел Дж.; ДеФанти, Томас А.; Кеньон, Роберт В.; Харт, Джон К. (1 июня 1992 г.). «ПЕЩЕРА: автоматическая виртуальная среда аудиовизуального опыта». Коммуникации АКМ . 35 (6): 64–72. дои : 10.1145/129888.129892 . S2CID 19283900.
- ^ Шерман, Уильям Р.; Крейг, Алан Б. (2018). Понимание виртуальной реальности: интерфейс, применение и дизайн (2-е изд.). Морган Кауфманн. ISBN 978-0128010389.
- ^ Муханна, Муханна А. (июль 2015 г.). «Виртуальная реальность и ПЕЩЕРА: Таксономия, проблемы взаимодействия и направления исследований». Журнал Университета короля Сауда — компьютерные и информационные науки . 27 (3): 344–361. дои : 10.1016/j.jksuci.2014.03.023 .
- ^ Мюррей, Гарольд (2009). «Повествовательный запрос». Качественные исследования в прикладной лингвистике . Лондон: Пэлгрейв Макмиллан. стр. 45–65.
- ^ Райан, Мари-Лора (2015). Нарратив как виртуальная реальность 2: новый взгляд на погружение и интерактивность в литературе и электронных СМИ (второе изд.). Джу Пресс. ISBN 978-1421417974.
- ^ Бурдеа, Григоре; Куаффе, Филипп (декабрь 2003 г.). «Технология виртуальной реальности». Присутствие: Телеоператоры и виртуальные среды . 12 (6): 663–664. дои : 10.1162/105474603322955950. S2CID 60307652.
- ^ Юэн, К.К.; Чой, С.Х.; Ян, XB (январь 2010 г.). «Полная иммерсивная система VR-моделирования работы вилочных погрузчиков на основе CAVE для обучения технике безопасности». Компьютерное проектирование и приложения . 7 (2): 235–245. дои : 10.3722/cadaps.2010.235-245 .
- ^ Эонреальность. «Обучение операторов». эонреальность .
- ^ Реальность EON. «Изучайте анатомию». ЭОН Реальность .
- ^ Центр медицинского моделирования. «Гарвардмедицинское медицинское исследование».
- ^ Мацентиду, Скеви; Пуллис, Хараламбос. «Иммерсивная визуализация в пещерной среде виртуальной реальности для тренировки и развития социальных навыков детей с аутизмом». 2014 Международная конференция по теории и приложениям компьютерного зрения (VISAPP) . 3 : 230–236.
- ^ Здоровое моделирование. «Здоровое моделирование». www.youtube.com .
- ^ де Фрейтас, Сара; Джарвис, Стив (май 2007 г.). «Серьезные игры? Увлекательные решения для обучения: проект исследований и разработок для поддержки потребностей в обучении». Британский журнал образовательных технологий . 38 (3): 523–525. дои : 10.1111/j.1467-8535.2007.00716.x.
- ^ Фрейтас, Сара де; Нойманн, Тим (февраль 2009 г.). «Использование« исследовательского обучения »для поддержки иммерсивного обучения в виртуальных средах». Компьютеры и образование . 52 (2): 343–352. doi :10.1016/j.compedu.2008.09.010.
- ^ «Основные технологические тенденции 2022 года, которые изменят образование K-12» . Проверено 8 декабря 2021 г.
- ^ "Сеть поддержки" . Learning.elucidat.com .
- ^ «AWGE, креативное агентство, основанное A$AP Rocky» . www.awge.com .
- ^ «Активная теория / Творческий цифровой опыт». Активная теория .
- ^ «Вирус, красота чудовища». Вирус, красота чудовища .
- ^ «Утешение: интерактивный анимационный фильм Эвана Бома». www.rememberspook.com .
дальнейшее чтение
- Адамо-Виллани, Николетта; Уилбур, Ронни (октябрь 2008 г.). «Две новые технологии для доступного математического и естественнонаучного образования». IEEE Мультимедиа . 15 (4): 38–46. дои : 10.1109/mmul.2008.97. S2CID 8015587.
- Аппельман, Роберт (22 ноября 2007 г.). «Разработка экспериментальных режимов: ключевой фокус для иммерсивной среды обучения». ТехТренды . 49 (3): 64–74. дои : 10.1007/bf02763648. S2CID 62226110.
- Уоткинс, Майкл; Беккем II, Джон М. (24 сентября 2012 г.). «Воплощая жизнь в обучение: иммерсивное эмпирическое моделирование обучения для онлайн- и смешанных курсов». Онлайн обучение . 16 (5). дои : 10.24059/olj.v16i5.287 .
- Круз-Нейра, Каролина; Сандин, Дэниел Дж.; ДеФанти, Томас А.; Кеньон, Роберт В.; Харт, Джон К. (1 июня 1992 г.). «ПЕЩЕРА: автоматическая виртуальная среда аудиовизуального опыта». Коммуникации АКМ . 35 (6): 64–72. дои : 10.1145/129888.129892 . S2CID 19283900.
- Деде, К. (2 января 2009 г.). «Иммерсивные интерфейсы для взаимодействия и обучения». Наука . 323 (5910): 66–69. Бибкод : 2009Sci...323...66D. дои : 10.1126/science.1167311. PMID 19119219. S2CID 23834741.
- Херрингтон, Ян; Ривз, Томас С.; Оливер, Рон (сентябрь 2007 г.). «Технологии иммерсивного обучения: реализм и аутентичное онлайн-обучение». Журнал вычислительной техники в высшем образовании . 19 (1): 80–99. дои : 10.1007/bf03033421. S2CID 31084591.
- Барбара Дж. (30 июня 2015 г.). «Измерение пользовательского опыта в многопользовательских настольных играх». Игры и культура . 12 (7–8): 623–649. дои : 10.1177/1555412015593419. S2CID 63080718.
- Бергстрем, Кирстин; Клатте, Мария; Стейнбринк, Клаудия; Лахманн, Томас (апрель 2016 г.). «Освоение первого и второго языка немецкими детьми, посещающими программу погружения в детский сад: комбинированное продольное и перекрестное исследование». Изучение языка . 66 (2): 386–418. дои : 10.1111/язык.12162.
- Микропулос, Тасос А.; Нацис, Антонис (апрель 2011 г.). «Образовательная виртуальная среда: десятилетний обзор эмпирических исследований (1999–2009 гг.)». Компьютеры и образование . 56 (3): 769–780. doi :10.1016/j.compedu.2010.10.020. S2CID 14736875.
- Слейтер, Мел; Уилбур, Сильвия (декабрь 1997 г.). «Среда для иммерсивных виртуальных сред (FIVE): размышления о роли присутствия в виртуальных средах». Присутствие: Телеоператоры и виртуальные среды . 6 (6): 603–616. doi : 10.1162/pres.1997.6.6.603. S2CID 9437981.
- Муханна, Муханна А. (июль 2015 г.). «Виртуальная реальность и ПЕЩЕРА: Таксономия, проблемы взаимодействия и направления исследований». Журнал Университета короля Сауда — компьютерные и информационные науки . 27 (3): 344–361. дои : 10.1016/j.jksuci.2014.03.023 .
- Окуцу, Масатака; ДеЛаурентис, Дэниел; Брофи, Шон; Ламберт, Джейсон (январь 2013 г.). «Преподавание курса аэрокосмического проектирования через виртуальные миры: сравнительная оценка результатов обучения». Компьютеры и образование . 60 (1): 288–298. doi : 10.1016/j.compedu.2012.07.012.
- Скорсби, Джон; Шелтон, Бретт Э. (4 февраля 2010 г.). «Визуальные перспективы в образовательных компьютерных играх: влияние на присутствие и поток в виртуальной среде иммерсивного обучения». Учебная наука . 39 (3): 227–254. дои : 10.1007/s11251-010-9126-5. S2CID 57175015.
- Лэнгли, Джон Д.; Уорнер, Маргарет; Смит, Гордон С.; Райт, Крейг (октябрь 2001 г.). «Смерть от утопления в Новой Зеландии, 1980-94 гг.». Австралийский и новозеландский журнал общественного здравоохранения . 25 (5): 451–457. дои : 10.1111/j.1467-842x.2001.tb00292.x . ПМИД 11688627.
- Меламед, Ори (сентябрь 2023 г.). «Особенности обучения в иммерсивном пространстве». 3walls – иммерсивное обучение (1).