Применение технологий виртуальной реальности в профессиональной подготовке будущих инженеров-строителей

В статье рассмотрены возможности технологий виртуальной реальности, выявлены характерные особенности использования этих технологий в учебных целях. Одним из приоритетных направлений процесса модернизации является информатизация образования, которая заключается в обеспечении сферы образования методологией, практикой разработки и оптимального использования современных информационно-коммуникационных технологий, обеспечивающих достижение поставленных образовательных целей, что наиболее востребовано в профессиональном образовании. Авторами проведена корреляция применения средств виртуальной реальности в строительной области и в образовательном процессе профессиональной подготовки будущих инженеров-строителей.

Аннотация статьи
компьютерные технологии
образовательный процесс
технический вуз
информатизация
визуализация
Ключевые слова

Общее понимание виртуальной реальности заключается в виде высокотехнологичных программных продуктов, характеризующихся трехмерным изображением объектов, возможностью анимации и интерактивностиэффектом присутствия, однако не вызывающих измененные состояния сознания пользователя [3].

Виртуальная реальность призвана обеспечить контакт человека с информационной реальностью, максимально приближенной к обычной реальности. В ряде исследований было показано, что средства виртуальной реальности (ВР) являются эффективным инструментом реализации образовательных программ профессиональной подготовки и позитивно сказываются на развитии познавательных процессов [4].

В таблице наглядно представлено применение технологий виртуальной и дополненной реальности в области строительства, что служит ориентиром использовании технологий в образовательном процессе вуза. 

Корреляция наглядна представлена на рисунке 1.

Таблица

Применение технологий виртуальной и дополненной реальности в области строительства [1]

Что?

Потенциальные результаты

Управление и взаимодействие

Визуальные подсказки, помогающие работнику выполнять задачи по организации, наладке, монтажу, кладке и др.

Увеличение продуктивности, налаженный рабочий процесс, сокращение рисков, удаленное взаимодействие

Иммерсивное обучение (погружение)

Создание реалистичной среды для исследования объектов строительства с возможностью рассмотрения труднодоступных участков или участков, доступ к которым возможен с помощью специального оборудования или механизмов, либо является скрытым в силу особенностей конструкции

Ознакомление со структурой и функционалом зданий и сооружений и отдельных их частей, функциональной схемой, расположением оборудования и коммуникаций;

 

Улучшение опыта взаимодействия заказчиков и подрядчиков

Улучшение опыта посредством внедрения настраиваемых и уникальных методов взаимодействия,

презентационные возможности

Вовлечение клиента, презентативность маркетинговых возможностей, рост продаж, увеличение конкурентоспособности бренда

Дизайн и анализ

Визуализация данных, проектирование, новые формы анализа

Экономия затрат, увеличение эффективности, выявление недочетов проектирования на ранних этапах, новые методы анализа данных, составление отчетности и прогнозирование

Технология виртуальной реальности достаточно универсальна и может использоваться для решения различных образовательных задач. В контексте профессиональной подготовки будущих инженеров-строителей выступают:

  • Организация совместной работы, подготавливающая к будущей работе над проектами;
  • Изучение общетехнических дисциплин, позволяющих проводить виртуальные эксперименты со строительными материалами и оборудованием;
  • Ознакомление с виртуальными моделями исторических зданий, сооружений, ландшафтов и др.;
  • Трехмерное проектирование объектов строительства и генеральных планов территорий застройки.

Рис. 1. Результаты применения VR в образовательном процессе вуза

В ходе анализа результатов применения технологий виртуальной реальности в профессиональной области строительства построена SWOT-матрица (рис. 2), позволяющая судить об их потенциале для дальнейшего использования в образовательном процессе вуза.

Рис. 2. SWOT-анализ применения технологий дополненной и виртуальной реальности в образовательном процессе вуза

С опорой на исследования [2], анализ учебных планов подготовки специалистов в области строительства с учетом квалификационных характеристик специальности позволяют сформулировать ряд принципов использования технологий виртуальной реальности, направленных на формирование профессиональных компетенций:

  • Принцип базового функционала, согласно которому использование средств компьютерной визуализации в учебном процессе ограничивается функцией непосредственного применения, без углубленного изучения потенциальных возможностей и дополнительных функций. 
  • Принцип обобщенного освоения технологий, в соответствии с которым, программные средства компьютерной визуализации одного назначения обладают схожими интерфейсами, пользовательскими функционалами, алгоритмом построения. Учет указанных особенностей средств компьютерной визуализации позволяет обучать студентов обобщенными приемами работы в различных программах.
  • Принцип профессиональной направленности учебных заданий, в соответствии с которым, содержание теоретического и практического материала учебных заданий должно учитывать специфику будущей профессиональной деятельности будущего инженера в области строительства.
  • Принцип вариативности заданий, позволяющий глубже осваивать технологии виртуальной реальности и понимать их возможности в решении задач практической профессиональной направленности. Указанный принцип позволяет расширить представление о технологиях виртуальной реальности, об их возможностях, как в учебной, так, и в профессиональной деятельности.

Представленные принципы использования технологий виртуальной реальности, позволят реализовывать потенциал указанных технологий в формировании профессиональных компетенций будущих инженеров в области строительства.

Текст статьи
  1. Kaiser R., Schatsky D. (2017) For more companies, new ways of seeing. Momentum is building for augmented and virtual reality in the enterprise // Deloitte University Press.
  2. Баженова И.В., Клунникова М. М., Пак Н. И. Методическая система организации учебного процесса на основе кластера дисциплин // Преподаватель ХХI век. 2021. №1-1.
  3. Иванова А.В. Технологии виртуальной и дополненной реальности: возможности и препятствия применения. Стратегические решения и риск-менеджмент. 2018;(3): 88-107.
  4. Селиванов В. В., Селиванова Л. Н. Виртуальная реальность как дидактическая среда // Известия СмолГУ. 2014. № 3. Т. 27. С. 322−338.
Список литературы