ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ И ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

Прогресс в сфере цифровых технологий позволил концептуальным идеям виртуальной реальности воплотиться в свои первые технические формы во второй половине XX в. Феномен виртуальной реальности, появившийся как логическое продолжение ставших привычными современных информационных  технологий, является неисчерпаемым источником создания новых приспособительных моделей. Главной особенностью технологии являются гораздо более глубокая взаимосвязь пользователя и цифрового продукта и более обширных возможностях участников событий воздействовать на объекты, окружающие его в виртуальном окружении. Эта дает возможность наблюдать  и корректировать средствами технологий управления свои действия, создавая новые приспособительные стереотипы поведения.

Процесс развития технологий виртуальной реальности хоть и имел достаточно спокойный характер, без каких-либо революций, меняющих взгляд на индустрию цифрового программного обеспечения, но коснулся практически всех сфер деятельности человека. Однако, их применение в сфере образования, как уже было сказано выше, весьма ограничено. В настоящее время виртуальная реальность наиболее популярна в отдельных отраслях знаний, где необходима практика каких-либо конкретных умений, в области треннинга определенных навыков. К ним относятся симуляторы управления транспортными средствами (особенно летательными аппаратами). Очень активно развивается направление в сторону медицины, где ведутся практические занятия по хирургическим операциям. Обучение работы с военным вооружением, биологические исследования и т. д.

В образовательной среде, вне зависимости от уровня образования, технологии виртуальной реальности не имеют широкого распространения не только в силу высокой стоимости, как необходимого оборудования, так и программного обеспечения под конкретные образовательные задачи. Также действует фактор того, что слабая распространенность технологии в мире не позволяет в полной мере рассуждать о целесообразности затраченных средств по отношению к весомым преимуществам перед уже стандартными методами обучения в образовательной сфере. Разумеется, опытов удачного применения виртуальной реальности достаточно много, они, как и любое новшество, подвергается информационному распространению и служит своеобразным примером. К тому же, подобных ситуаций становится только больше с каждым годом. Но, несмотря на это, современные учебные заведения с осторожностью смотрят на включение в постоянный учебный процесс технологий виртуальной реальности. При этом сама технология имеет несколько очевидных преимуществ перед классическими методами обучения, поэтому возможности их применения можно считать оправданными. Несмотря на то, что исследований в данной области представлено немного и большая часть из них не выходит за рамки экспериментов, уже выделены главные факторы, которые составляют сильную сторону вопроса использования виртуальной реальности в образовании. Доктор Ханнес Кауфманн, который является профессором Института программных технологий и интерактивных систем Венского технического университета и руководителем исследовательской группы «VR», отмечал сразу несколько важных моментов при работе с технологиями виртуальной реальности в образовании. К ним относятся полный или ограниченный контроль, мотивация к получению новых знаний необычным путем, взаимодействие с объектами, практичность, интерактивность, пространственная ориентация и мультисенсорная активность [5].

Экспериментально показано, что:

• Технологии виртуальной реальности оказывают более глубокое погружение в тематику учебного процесса и вызывают гораздо более высокий интерес по сравнению с классическими формами обучения. Все это благодаря эффекту личного присутствия [6].
• Виртуальная реальность позволяет моделировать среду, объекты и симуляции, которые по каким-либо причинам (в силу своего масштаба, времени, пространства или из-за техники безопасности) не может быть исследована в реальном мире. Особенно данная тема актуальна для людей с ограниченными возможностями [2].
• Благодаря технологиям виртуальной реальности на первичных этапах обучения был отмечен рост как объема, так и качества восприятия учебной информации, к тому же формируется более крепкая база знаний для потенциального прогресса ученика [3].
• Дети младшего возраста гораздо легче воспринимают геометрические формы и их композицию свободнее с ними взаимодействуют. Зачастую они также более комфортно чувствуют себя в ориентации в трехмерном пространстве и эффективнее в использовании возможностей графического интерфейса [8].

Учитывая вышеописанные преимущества виртуальной реальности, справедливым будет утверждение, что сама технология позволяют реализовывать конструктивистский подход в образовании. Основным тезисом философского конструктивизма является утверждение о том, что «… знание не обретается пассивным образом, оно активно конструируется познающим субъектом» [10]. Согласно идее подхода, процесс обучения, прежде всего, заключается в активности обучаемого. Человек по своей природе вне зависимости от того, имеются ли у него расстройства аутистического спектра или нет, стремится строить себя как личность и как элемент социума в жизни, творчестве и образовании. Он не так сильно настроен отражать существую реальность, сколько строить свою, организовывать и оформлять её в соответствии со своей системой ценностей. Эта особенность делает каждого отдельно взятого индивида уникальным в плане мировоззрения и личных убеждений [1].

Роль преподавателя при таком подходе больше смещается в сторону контроля над самим процессом обучения, нежели выстраивание четкого руководства к действию. Он создает комфортные условия для самостоятельной умственной работы и всячески поддерживает инициативу учащихся, не навязывая им свои знания и убеждения. Ученики же становятся полноценными участниками процесса обучения. По мнению А. Вейль Барэ, «ученик должен быть помещен в такие условия, чтобы он строил и структурировал знание с помощью действий, специально отобранных и предназначенных для этой цели, которые организуются и предлагаются учителем. …Ребенок учится в процессе активной деятельности» [9].

Подход конструктивизма несет идею акцента преподавателя на активное и глубокое, а не поверхностное обучение, на работу над поиском решения, а не оперированием готовыми знаниями, тем самым мотивируя обучаемого к выводу своего личного алгоритма действий, формированию причинно-следственных связей. «Обучение не должно начинаться с представления священных истин, скорее, надо создавать обстановку, чтобы ученики думали. Одной из предпосылок является вера учителя в способность ученика думать» [7].

И погружение в соответствующую виртуальную среду, симуляция в ней, например, не только физических тел, но и действующих сил, дает  возможность взаимодействовать с ними, активно изменять и, таким образом, изучать позволяют преодолеть естественные сложности, с которыми может столкнуться обучаемый человек в реальном мире [4]. Именно эта особенность может стать ключевым преимуществом, если речь идет о процессе обучения. Виртуальная реальность – своего рода полигон, на котором, в большинстве случаев, отсутствуют опасности реального мира и существуют возможности для раскрытия своих способностей или получения новой информации.

Список литературы:

1. Chau T., Eaton C., Lamont A., Schwelln us H., Tam C. Augmented environments for paediatric rehabilitation // In: A. Pruski, H. Knops (eds.). Assistive technologies – from virtuality to reality. – IOS Press, 2005 – P. 550–554.
2. Cromby J., Standen P., Brown D. Using virtual environments in special education // VR in the Schools. – 1995. – №1. – Р. 1–4.
3. Dede C., Salzman M., Loftin R. B., Ash K. Using virtual reality technology to convey abstract scientific concepts // Jacobson M.J., Kozma R.B. (eds.). Learning the sciences of the 21st Century: Research, design and implementing advanced technology learning environments. – Lawrence Erlbaum, 1997.
4. Glasersfeld E. von. Radical Constructivism. – L., 1996. – Р. 18.
5. Kaufmann H., Steinbugl K., Dunser A., Gluck J. Improving spatial abilities by geometry education in augmented reality. – Application and Evaluation Design. VRIC Laval Virtual, 2005. Proceedings. – P. 25–34.
6. Mel Slater, Sylvia Wilbur. A Framework for Immersive Virtual Environments (FIVE): Speculations on the Role of Presence in Virtual Environments // Presence: Teleoperators & Virtual Environments, 1997.
7. Norman D.A. The design of everyday things. – N.Y.: Doubleday, 1988.
8. Provenzo E.F. Video Kids: Making sense of Nintendo. – Cambridge, MA: Harvard University Press, 1991.
9. Sik Lanyi C., Geiszt Z., Karolyi P., Tilingerand A., Magyar V. Virtual reality in special needs early education // The International Journal of Virtual Reality. – 2006. – Vol. 5. – №4. – Р. 55–68.
10.  Stanton D., Wilson P., Foreman N., Duffy H. Virtual environments as spatial training aids for children and adults with physical disabilities // In: Proc. 3rd Intl Conf. Disability, Virtual Reality and Assoc. Tech. – Alghero, Italy, 2000. – P. 123–128.