Використання імерсивних технологій в освітньому процесі: переваги підходу, аналіз комерційних систем, класифікація навчальних середовищ

Abstract

В останні роки зростає популярність інформаційних технологій, їх роль та ступінь використання у багатьох сферах, зокрема в освітній галузі. Впровадження цифрових навчальних засобів в навчальний процес дозволяє підвищити його гнучкість, застосовувати більш індивідуальні підходи до здобувачів освіти та заохочувати їх до самовдосконалення. Сьогодні використання багатьох цифрових технологій, таких як аудіо- та відео-пристрої, інтерактивні дошки, комп’ютери, планшети тощо, для кращого засвоєння навчального матеріалу, є звичним в освітніх закладах. Імерсивні технології, такі як віртуальна та доповнена реальності, набувають все більшого розвитку за останнє десятиліття та займають свою нішу в галузі освіти. Технології віртуальної реальності дозволяють створити штучний інтерактивний тривимірний світ, з яким користувач взаємодіє за допомогою залучення органів чуття. Для взаємодії з об’єктами цього світу необхідно використовувати спеціальні периферійні пристрої, які бувають різного типу, від простих, як шоломи чи рукавички, до складних, як навігаційні панелі чи кімнати. Недоліком такого програмного забезпечення є неможливість забезпечити його кросплатформеність для різних типів апаратного забезпечення, яке може використовуватися в освітньому процесі. На основі аналізу наукової літератури виявлено шляхи підвищення ефективності навчання шляхом впровадження в освітній процес імерсивних навчальних середовищ, а також підкреслено основні переваги навчання за використання технологій віртуальної реальності порівняно з традиційними методами. Проведено аналіз сучасних шоломів як основного пристрою відтворення віртуального світу для освітніх платформ та визначено, що найпопулярнішим з них є модель Oculus Quest 2. Завдяки аналізу магазину застосунків Oculus визначено, що серед комерційних систем лише незначний відсоток можна використовувати як допоміжні засоби в навчальному процесі. У статті представлено сформовану класифікацію імерсивних освітніх середовищ, яка визначає набір функцій у системі визначеного типу. Використовуючи запропоновану класифікацію, можна визначити необхідні характеристики розроблюваного застосунку віртуальної реальності для навчання та обрати оптимальні технології для його реалізації. In recent years, the popularity of information technologies, their role and degree of use in many areas, in particular in the field of education, has been growing. The implementation of digital educational tools in the educational process allows to increase its flexibility, to apply more individual approaches to the education seekers and to encourage them to self-improvement. Today, the use of many digital technologies, such as audio and video devices, interactive whiteboards, computers, tablets, etc., for better learning of educational material is common in educational institutions. Immersive technologies, such as virtual reality and augmented reality, have been gaining more and more development over the last decade and are occupying their niche in the field of education. Virtual reality technologies make it possible to create an artificial interactive three-dimensional world with which the user interacts by engaging the senses. To interact with the objects of this world, you need to use special peripheral devices, which are of various types, from simple, like head-mounted displays or gloves, to complex, like navigation panels or rooms. The disadvantage of such software is the impossibility of ensuring its cross-platform compatibility for different types of hardware that can be used in the educational process. Based on the analysis of scientific literature, ways to increase the effectiveness of learning by introducing immersive learning environments into the educational process have been identified, and the main advantages of learning using virtual reality technologies compared to traditional methods have been highlighted. An analysis of modern head-mounted displays as the main device for reproducing the virtual world for educational platforms was conducted and it was determined that the most popular of them is the Oculus Quest 2 model. Through analysis of the Oculus app store, it has been determined that only a small percentage of commercial systems can be used as aids in the learning process. The article presents a formed classification of immersive educational environments, which defines a set of functions in a system of a certain type. Using the proposed classification, you can determine the necessary characteristics of the virtual reality application being developed for training and choose the optimal technologies for its implementation.