Виртуальная реальность в учебе – учить учиться, как в настоящей жизни
Перемещение учебных мест в виртуальный мир до пандемии COVID-19 казалось невозможным, но последние три года онлайн-образование стало вариантом нормы. Согласно исследованию, проведенному институтом общественного мнения в 2023 году, 91% россиян положительно относятся к онлайн-образованию. Актуальным трендом становятся VR-технологии, именно они будут способствовать развитию сектора электронного обучения в ближайшие годы. О том, как преподаватели вместе с ИТ-архитекторами создают виртуальный мир, а студенты и школьники проходят не только теорию, но и практику в VR, рассказала Юлия Пчелинцева, директор по развитию бизнеса Softline Digital.
Что такое VR-технология, чем она отличается от AR? И как виртуальная реальная реальность интегрируется в образовательные процессы?
Дополненная реальность или AR добавляет цифровые элементы в реальный мир. Например, первоклассники направляют мобильные устройства на азбуку, и оттуда выскакивает сказочный персонаж и рассказывает о буквах.
Виртуальная реальность или VR погружает пользователя в цифровой мир, исключая реальный. Например, студент-криминалист надевает VR-гарнитуру и оказывается на месте преступления, он четко видит каждую деталь, анализирует и получает опыт, не выходя из аудитории.
VR не только предоставляет сверхвозможности в обучении, но также облегчает доступ к образованию. Это актуально для учеников с ограниченными возможностями или инвалидностью. Кроме того, VR уравнивает шансы на получение лучшего образования для студентов, которые живут в небольших городах или отдаленных местностях и не могут пройти практику очно.
За последние годы технология виртуальной реальности получила широкое распространение и признание. Согласно прогнозу аналитического центра, рынок VR в сфере образования вырастет в среднем на 42,5% в период с 2021 по 2026 годы.
Виртуальное обучение может заменить реальную практику? Насколько оно эффективно? Какие есть плюсы и минусы у VR?
Виртуальная или иммерсивная реальность решает одну из ключевых проблем обучения – оторванность теории от практики. Есть много возможностей передать теоретические знания ученикам: лекции, учебники, вебинары и семинары. Но практическая составляющая – это всегда организационно-сложный процесс. VR – это инструмент, который помогает преподавателям донести до студентов важные и сложные моменты.
Раньше, для прохождения практики, университеты организовывали студентам выезды на заводы, предприятия и больницы, и т.д. Сегодня благодаря новым технологиям VR позволяет существенно улучшить этот опыт и сделать его более доступным. Команда ИТ-архитекторов, разработчиков и дизайнеров создает предметы, обстановку, сценарии и людей для того, чтобы погрузить студента в альтернативную среду, где становится возможным применять теорию на практике. Кроме того, VR – это экономически-выгодный инструмент в образовании, не нужно оплачивать командировки или создание специальных условий для прохождения практики.
Как создается виртуальная среда для обучения? Существуют типовые решения, которые можно использовать в ВУЗах, или каждый проект требует индивидуальной разработки?
Виртуальная среда создается руками преподавателей, которые непосредственно вовлечены в учебный процесс. Это результат взаимодействия педагогического состава с ИТ-архитекторами и дизайнерами. Процесс моделирования VR-среды всегда идет от образовательного процесса.
Приведу конкретный пример. Год назад мы приступили к созданию виртуальной среды для студентов факультета криминалистики одного из ключевых региональных вузов. Первое, что мы сделали, – познакомились с процессом обучения студентов. Это нужно было для того, чтобы команда проекта поняла, насколько важна криминалистика в доказательстве преступлений, на какие детали нужно обратить внимание в процессе создания виртуальной среды, на что сделать акцент. Например, процесс сбора доказательств должен соответствовать определенным нормативам, иначе адвокат оспорит их в суде.
Также команда проекта пришла к выводу, что студенты-криминалисты получают мало практики. В учебниках им показывают, как пользоваться порошками и обследовать место преступления, но этого недостаточно для развития навыков, которые нужны в работе. Маленький кабинет с несколькими стендами и инструментами не может полностью подготовить студентов к реальным ситуациям, с которыми они столкнутся в своей профессии. Ученики должны погрузиться в атмосферу работы криминалиста.
Этот проект состоит из четырех преступлений, в которых студенты могут выступать в роли следователя или криминалиста. В виртуальном мире они ищут следы, собирают улики, учатся понимать, что произошло на месте преступления. VR для каждого из преступлений создают дизайнеры, а преподаватели кафедры передают им фото и видеоматериалы, корректируют готовые модели мест преступлений так, чтобы все было максимально реалистично.
Этот проект уже сейчас выходит за рамки криминалистики, в скором времени на базе университета будет целый VR-полигон. В него войдут сценарии для прохождения практики также студентами других кафедр и школьников.
Создание этого проекта стало уникальной историей, но все больше университетов решают интегрировать VR в образовательную среду. В силу того, что учебные материалы стандартизированы, проект вуза могут использовать кафедры криминалистики по всей стране. Кроме того, VR-полигон – это своеобразный конструктор, который можно модернизировать и дополнять новыми практиками.
VR требует значительных вложений: приобретение или разработка решения, покупка гарнитуры, адаптация пространства учебного учреждения. Образовательные организации могут себе позволить такие траты?
В сфере образования электронное обучение является самым быстрорастущим рынком. Например, IBM смогла сэкономить около 200 миллионов долларов, перейдя на электронное обучение. Кроме того, VR является высокоэффективным методом передачи правильной и практически полезной информации студентам и ученикам.
В России всё больше образовательных учреждений используют полигоны виртуальной реальности для обучения. Конечно же, для развития этой технологии требуются инвестиции. Это актуально для бюджетных учреждений, которые могут получить гранты от государства, например, в рамках федерального проекта «Передовые инженерные школы». По этой программе, в частности, мы оборудовали в КНИТУ инновационный VR-класс, который предназначен для проведения VR-занятий по 3D-проектированию, технологическому моделированию, цифровому инжинирингу, цифровому менеджменту и архитектуре. Теперь преподаватели и студенты могут находиться в одном виртуальном пространстве, где выполняют действия с виртуальными цифровыми моделями любых технических проектов на базе 3D CAD/BIM-моделей, изменяют их масштаб, положение в пространстве, видят действия друг друга и обнаруживают коллизии. Ключевые темы виртуальной и дополненной реальности будут способствовать развитию сектора электронного обучения в ближайшие годы.
Какие препятствия возникают на пути интеграции VR в образование?
В 2022 году российский ИТ-рынок столкнулся с санкционным давлением, уходом вендоров и проблемами с поставками оборудования. Это отразилось и на образовательных технологиях, например, использование виртуальной реальности без специального оборудования невозможно. Сейчас ситуация постепенно выравнивается, на рынке появляются импортозамещающие решения и продукты, которые позволят образовательным организациям применять технологии виртуальной реальности на российской программной платформе и сделать процесс обучения независимым от санкций. Мы ожидаем переход все большего количества учебных учреждений на технологии VR. Этому способствует также тот факт, что все заинтересованные стороны, включая Министерство образования и профильные ведомства, осознают, что виртуальная реальность представляет собой будущее образования и значительно повышает его эффективность. Так, Минцифры совместно с Минобрнауки создали проект «Цифровые кафедры». Проект реализуется на базе 115 университетов, которые являются участниками программы «Приоритет-2030». Создание цифровых кафедр укрепит связь вузов с индустрией и поможет студентам получить дополнительную квалификацию, принять участие в реальных проектах, реализуемых ведущими компаниями из различных отраслей. Кроме того, внедрение VR-технологий в образование заложено сразу в нескольких общенациональных программах, таких как, например, проекты «Образование» и «Цифровая экономика», программы «Цифровая школа» и «Современная цифровая образовательная среда».
Каким еще профессиям можно проходить практику в виртуальной реальности?
VR – инструмент, которому можно найти успешное применение практически на любом факультете. Например, студентам инженерных и архитектурных вузов гораздо проще и эффективнее обучаться на полностью идентичных реальным объектам виртуальных двойниках, вместо того, чтобы пытаться привезти рабочую модель авиатурбины в аудиторию или каждый день ездить в заводские цеха.
Практика в виртуальной реальности также эффективна в сфере медицинского образования, авиации, правоохранительной сфере, биологии, металлургии и промышленности. А будущие учителя, менеджеры, деятели культуры и искусства могут использовать VR для обучения и тренировки скиперских навыков, взаимодействия с аудиторией.
Возможность оттачивать навыки в виртуальной реальности нужна практически везде, за исключением крайне уникальных специальностей, где все заканчивается на теории и не требует столкновения с реальностью.
Как образование воспринимает процесс перемещения практической части в виртуальный мир? Насколько комфортно ученикам в VR-очках и шлемах?
Современному поколению близки шлемы, очки, и виртуальная реальность. Игровой элемент максимально важен для молодежи, которая проводит много времени в цифровом пространстве и играет в компьютерные игры с самого детства. Поэтому изучение предметов на практике становится приятным и не вызывает стресс. Благодаря современным технологиям, практика становится интерактивной, приближенной к реальности. Для успешного обучения важно соблюдать два условия:
- VR-разработка должна быть качественной, а предметы и люди очень похожи на реальность;
- ученикам нужно помнить, что VR не заменит живое общение.
