Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов. Монография
.pdf
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 11
Что такое виртуальная экскурсия? Ранее виртуальные
экскурсии чаще всего представляли собой текстовые материа-
лы, дополненные медиафайлами (фото, аудио или видео), что
позволяло заочно ознакомиться с объектом изучения. В даль-
нейшем начали появляться панорамные 3D-туры, которые да-
вали пользователю возможность свободно перемещаться, на-
пример, по залам музея или галереи, дополненные 3D моделя-
ми или изображениями представленных экспонатов, а также
аудиогидом.
В археологии и истории встречались случаи, когда вос-
создавались ранее существующие здания и сооружения в виде
3D моделей, использующихся для полноценного погружения в
виртуальные экскурсии.
Развитие виртуальных экскурсий в последние годы зна-
чительно возросло. С появлением доступной и передовой тех-
нологии виртуальной реальности компании и организации на-
чали создавать все более реалистичные и интерактивные экс-
курсии.
Виртуальные экскурсии находят применение в самых
разных сферах, таких как образование, туризм, культура и ис-
следования. В образовательной сфере они позволяют студентам
участвовать в виртуальных турах по университетам, лаборато-
риям и предприятиям, а также взаимодействовать с профессио-
налами своей области, получая ценные знания и
опыт.Виртуальные экскурсии используются в различных об-
ластях, таких как образование, туризм, культура и исследова-
ния. В образовании они позволяют студентам участвовать в
виртуальных экскурсиях по университетам, лабораториям и
предприятиям, а также общаться с профессионалами своей об-
ласти, получая ценные знания и опыт.
С помощью виртуальных экскурсий обучающиеся могут
изучать сложные научные объекты, как, например, молекуляр-
ные структуры в химии или астрономические явления в физи-
ке. Это помогает им лучше понять материал и усваивать новые
концепции. Также виртуальная реальность позволит обучаю-
12 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
щимся познакомиться с музеями, памятниками и другими объ-
ектами истории и культуры, не покидая школу или универси-
тет.
Использование виртуальных экскурсий в области туриз-
ма является эффективным инструментом для привлечения ту-
ристов, показа потенциальным клиентам интересных мест и
достопримечательностей, а также для продвижения отелей, ку-
рортов и других туристических объектов. Виртуальные экскур-
сии предоставляют возможность потенциальным туристам оз-
накомиться с местами, куда они собираются поехать, познако-
миться с их атмосферой и удобствами, а также позволяют изу-
чить маршруты и программы туров заранее. Например, тури-
стические компании могут предложить виртуальные экскурсии
по разным местам - музеям, памятникам, паркам, историческим
центрам городов и т.д. или отели и курорты могут предоста-
вить виртуальные экскурсии по своим территориям, номерам,
ресторанам, бассейнам и другим удобствам, чтобы потенци-
альные клиенты могли оценить условия проживания и сделать
бронирование. В туризме виртуальные экскурсии помогают
путешественникам заранее изучить места, которые они соби-
раются посетить.
Виртуальность помогала музейным сотрудникам допол-
нять реальные объекты так, чтобы пользователь мог познако-
миться с исходной формой утерянных объектов. Музеи могут
предложить посетителям виртуальные экскурсии по своим вы-
ставкам и коллекциям, чтобы люди могли увидеть экспонаты,
которые находятся в дальних уголках мира. Также музеи могут
организовывать виртуальные выставки, фестивали и мероприя-
тия, чтобы привлечь новых посетителей и предложить им уни-
кальный опыт и впечатления.
Виртуальные экскурсии могут проводиться не только по
зданиям, сооружениям или интересующим областям местно-
сти, но и по эпохам, языкам и различным явлениям. Это делает
само понятие, которое еще не имеет четкого определения в на-
учной среде, довольно неопределенным. Сопоставление поня-
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 13
тий «виртуальная экскурсия» и «виртуальный тур» помогает
более четко выделить изучаемые явления и исключить те, ко-
торые не связаны с пространственным перемещением.
Хотя определение виртуального тура может немного от-
личаться в разных работах, в целом оно помогает формировать
круг требований к объекту исследования. Виртуальный тур –
это путешествие с эффектом присутствия в любую точку мира
с помощью компьютера или любого другого цифрового уст-
ройства [35]. Это сочетание панорамных или сферических фо-
тографий, когда переход от одной к другой происходит с по-
мощью активных зон (или точек перехода), размещаемых на
изображениях, с учетом схемы тура. Может быть дополнено
озвучиванием переднего плана и фоновой музыкой, обычными
небольшими фотографиями, видео- и flash-роликами, коммен-
тариями, краткой информацией и т.д.
Виртуальные туры составляют фотопанорамы, которые
от обычных фотографий отличаются интерактивным характе-
ром просмотра [7]. Такой вариант определения понятия вирту-
ального тура, которое в данной работе отождествляется с поня-
тием виртуальной экскурсии. Ряд исследователей [7, 31] при
рассмотрении требований к виртуальному туру выделяют сле-
дующие требования: эффект присутствия без фактического по-
сещения; интерактивный просмотр нескольких территориаль-
ных зон (например, в виде панорам); использование персо-
нального компьютера или иного цифрового устройства для
просмотра; возможность дополнения визуального осмотра воз-
действием различных мультимедиа.
Важно отметить, что виртуальная экскурсия по музей-
ной экспозиции, хоть и соответствует указанным требованиям,
существенно отличается от ознакомительной экскурсии с нави-
гационными целями. В первую очередь, такой экскурсии не
нужно точное воспроизведение отдельных объектов (в отличие
от музеев), а также текстового или аудио сопровождения экс-
курсовода. Тем не менее, в качестве дополнительного контента
она может включать: текстовые пояснения в виде окон, аудио-
14 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
гид или музыкальное сопровождение, отдельные фотографии
объектов, 3D модели, названия различных пространств в ходе
тура, видео, гиперссылки и другое.
Таким образом, ознакомительная виртуальная экскурсия
представляет собой набор панорам или других визуальных
средств, последовательно дополняющих друг друга и в сово-
купности воссоздающих реальный объект или местность в
формате, удобном для пользователя, при необходимости до-
полненный пояснениями и медиаконтентом. Именно такой
формат экскурсии актуален, когда речь идет о виртуальной
экскурсии по вузу для абитуриентов.
1.3 Концепция развития и структура педагогического
технопарка «Кванториум»
В рамках реализации национальной программы «Цифро-
вая экономика Российской Федерации» [4] при педагогических
вузах созданы специализированные площадки – кванториумы,
представляющие собой инновационные образовательные цен-
тры для детей и подростков. Образовательные центры предла-
гают инновационные образовательные программы, которые
помогают подрастающему поколению углубить свои знания и
навыки в технических и инженерных областях, применять их
на практике и развивать креативное мышление и навыки реше-
ния проблем.
Первые кванториумы в университетах были открыты ве-
дущими техническими вузами, такими как Московский госу-
дарственный технический университет имени Н.Э. Баумана,
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Ве-
ликого и другие. В них были созданы специализированные ла-
боратории и оборудование, где студенты и школьники могли
обучаться современным технологиям, заниматься проектной
деятельностью и участвовать в научных исследованиях.
Педагогический технопарк кванториум на базе Феде-
рального государственного бюджетного образовательного уч-
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 15
реждения высшего образования «Набережночелнинский госу-
дарственный педагогический университет» (далее НГПУ) соз-
дан в 2023 году в рамках федерального проекта «Современная
школа» [2], в целях формирования условий для повышения ка-
чества высшего образования, в том числе за счет обновления
учебных помещений, приобретения современного оборудова-
ния, повышения квалификации педагогических работников и
расширения содержания реализуемых образовательных про-
грамм.
На рисунке 1.1.1, представлен логотип кванториума На-
бережночелнинского государственного педагогического уни-
верситета.
Рисунок 1.1.1. Логотип технопарка «Кванториум»
Сегодня педагогический технопарк кванториума являет-
ся частью образовательной среды образовательной организа-
ции высшего образования, на базе которой осуществляется:
- организация обучения студентов методикам и техноло-
гиям преподавания учебных предметов естественно-научной и
технологической направленностей с использованием совре-
менного оборудования, средств обучения и воспитания;
- повышение квалификации педагогических работников
общеобразовательных организаций, центров непрерывного по-
вышения профессионального мастерства педагогических ра-
ботников, детских технопарков кванториум, центров образова-
ния естественно-научной и технологической направленностей
«Точка роста», центров цифрового образования «IT-куб»;
16 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
- проведение профориентационной деятельности со
школьниками для привлечения к последующему поступлению
в педагогические вузы, в том числе через мероприятия с про-
фильными педагогическими классами образовательных орга-
низаций.
В кванториуме НГПУ для реализации инновационных
технологий выделено следующие учебные аудитории, осна-
щенные специализированным оборудованием:
1. Кабинет для проведения занятий естественно-
научной направленности – помещение, предназначенное для
реализации педагогической деятельности кванториума с ис-
пользованием цифровых лабораторий, цифровых микроскопов,
а также прочего лабораторного оборудования. В данном поме-
щение установлены цифровые микроскопы, химическое и фи-
зическое оборудование (учебно-исследовательская лаборатория
биосигналов и нейротехнологий), аппарат Киппа, воздушный
стерилизатор для лабораторной посуды и демонстрационные
материалы. На рисунке 1.1.2 представлен цифровой микроскоп
и аппарат Киппа
Рисунок 1.1.2. Цифровой микроскоп и аппарат Киппа
2. Кабинет для проведения занятий технологической
направленности – помещение, предназначенное для реализации
педагогической деятельности кванториума с применением об-
разовательных решений по робототехнике; образовательных
решений по 3D-моделированию, прототипированию и ревер-
сивному инжинирингу. В кабинете установлены современные
компьютеры, программное обеспечение для разработки и про-
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 17
граммирования, электронные компоненты, конструкторы, ро-
бототехнические наборы, 3D-принтеры, станок лазерной резки
с ЧПУ с системой фильтрации воздуха, изображенный на ри-
сунке 1.1.3. и другие специализированные устройства.
Рисунок 1.1.3. Станок лазерной резки с ЧПУ
с системой фильтрации воздуха
3. Кабинет для записи вебинаров и презентационного
контента – помещение, предназначенное для реализации педа-
гогической деятельности кванториума с использованием обо-
рудования для создания видеоматериалов. На рисунке 1.1.4.)
представлено изображение студии для записи видео контента.
Рисунок 1.1.4. Студия для записи видео контента
18 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
В кабинете для записи вебинаров и презентационного
контента установлены камеры, микрофоны, световое оборудо-
вание, фоновые декорации, а также компьютеры с необходи-
мым программным обеспечением для монтажа и обработки ви-
део.
При рассмотрении структуры Набережночелнинского
педагогического кванториума можно сделать вывод, что в дан-
ном образовательном центре созданы необходимые условия
для разработки и внедрения в учебный процесс инновационных
технологий.
Здание учебного заведения не является полностью за-
крытой территорией, и ознакомительные экскурсии по нему
проводятся также и в очном формате в рамках различных ме-
роприятий. Однако в условиях современности, с появлением
дистанционного формата поступления и обучения, количество
таких мероприятий сокращается, что снижает уровень адапта-
ции студентов к очному обучению в стенах вуза. Кроме того,
уменьшаются возможности для абитуриентов и их родителей
провести полноценное знакомство с материально-технической
базой вузов и уровнем оснащенности ключевых объектов до
поступления, что может оказать значительное влияние на вы-
бор места обучения.
Виртуальные экскурсии могут помочь решить эти про-
блемы. Более того, виртуальная экскурсия по инновационному
образовательному центру может стать отличным дополнением
к программе дистанционных дней открытых дверей.
При анализе ситуации в ФГБОУ ВО НГПУ было обна-
ружено, что на сайте в разделе для абитуриентов пока не пред-
ставлены 3D туры по учебным корпусам и социально значи-
мым объектам, которые расположены на базе 1 учебного зда-
ния.
В качестве проекта возможно создать виртуальную экс-
курсию по любому из учебных корпусов или социально значи-
мых объектов, относящихся к университету. При добавлении
дополнительных элементов навигации особое место будет за-
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 19
нимать функциональность пространственных помещений
учебного здания и оценка степени материально-технического
оснащения рассматриваемого пространства.
1.4 Анализ программного и технического обеспечения
для разработки виртуальной экскурсии
Виртуальная экскурсия, представленная в формате тек-
ста с добавлением медиаконтента (фото-, видео- и аудиофай-
лов), уже не является актуальной. Им на смену пришли более
современные форматы, такие как сферические и цилиндриче-
ские панорамы, объединённые в 3D туры, которые могут быть
созданы из отдельных фотографий или сняты с использованием
специализированной камеры, а также полноценные 3D модели
помещений, разработанные на основе замеров, 3D-
сканирования или фотограмметрии.
Фундаментом виртуальной экскурсии служат фотопано-
рамы, которые отличаются интерактивным просмотром от
обычных фотографий. Панорама представляет собой изобра-
жение, охватывающее большую область окружающей среды.
Она может отображаться как в горизонтальном, так и в верти-
кальном формате, иногда используя оба направления одновре-
менно. Обычно панорама создаётся путём склеивания несколь-
ких фотографий, сделанных с одной точки обзора, и может
быть ограничена только особенностями рельефа или архитек-
туры. Также панорамный снимок может состоять из фотогра-
фий одного объекта, снятых в разное время. Для того, чтобы
сделать панорамный снимок, фотографу необходимо снимать
последовательность снимков в секторах обзора с перекрытием
в не менее чем 30º (при меньшем перекрытии будут сильно 8
выделяться угловые фрагменты фотографии) [16]. Учитывая,
что при использовании среднего широкоугольного объектива
фотография будет охватывать примерно 120°, для того чтобы
полностью запечатлеть круг на одной точке, нужно будет со-
единить не менее четырех изображений.
20 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
При просмотре одного из секторов такого снимка поль-
зователь может «осмотреться на местности» и сосредоточиться
на конкретной, интересующей его части изображения. Секторы
могут быть объединены с горизонтальными панорамы, как по-
казано на рисунке 1.4.1. При создании многокомпонентной па-
норамы зритель получает возможность увидеть не просто дву-
мерное изображение, а нечто похожее на трёхмерное изобра-
жение, для более полного погружения в которое необходимо
приблизить интересующий фрагмент панорамы.
Рисунок 1.4.1. Пример горизонтальной панорамы
Изучим различные технологии и оценим необходимость
и актуальность использования различных инструментов для
создания виртуального тура по кванториуму ФГБОУ ВО
НГПУ. Наиболее подходящие технологии и инструменты будут
основой для разработки проекта и демонстрационной версии
продукта.
Сначала необходимо определиться с формой виртуаль-
ного тура. Мы можем рассмотреть один из двух вариантов: 3D
тур на основе сферических или цилиндрических панорам; 3D
модели помещений, объединенные в тур. Также важно опреде-
литься с технологией сбора информации для создания вирту-
ального тура в той или иной форме.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]