с 01.09.2013 по 01.09.2018
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
В статье рассматривается вопрос повышения эффективности образовательного процесса по инженерным техническим дисциплинам, при изучении которых учащиеся приобретают профессиональные компетенции в части проектирования промышленных изделий. Существует ряд проблем при решении задач, в которых требуется создание чертежей исследуемых реалистичных физических объектов, а также правильного представления 2D-формата изображения в 3D-формате. В результате, при мысленном проецировании изделия на разные плоскости проекций возникают типичные ошибки. Эти ошибки связаны с человеческими когнитивными способностями пространственного мышления, что подтверждено и описано специалистами в данной предметной области. В статье, для решения обозначенной проблемы, предлагается создание и внедрение в учебный процесс современных цифровых технологий виртуальной и дополненной реальности. Предлагаемые технологии не заменяют преподавателя, а рассматриваются лишь как дополнительные средства, которые позволят более понятно и качественно раскрывать тематические единицы дисциплины, что поможет студенту в освоении материала, необходимого для приобретения профессиональных компетенций. Процесс создания курса «Инженерная и компьютерная графика» с применением в учебном процессе современных цифровых технологий требует решения большого круга задач: 1. исследования возможностей технологий и средств дополненной реальности; 2. выбора и обоснования состава технических средств, необходимых в процессе изучения теоретического материала и выполнения практических заданий в среде дополненной реальности; 3. создания архитектуры модели взаимодействия преподавателя со студентом при изучении теоретического блока дисциплины; 4. создания архитектуры модели взаимодействия преподавателя со студентом при изучении практического блока дисциплины; 5. разработки структуры курса; 6. разработки методики изучения дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» в среде дополненной реальности; 7. создания библиотеки виртуальных объектов промышленных изделий. В статье кратко рассматривается только часть перечисленных вопросов, а именно 1 – 4.
виртуальные объекты, эффективность образовательного процесса, профессиональные компетенции, архитектура модели, пространственное мышление, инженерная графика
1. Аблаева Л.А. Этапы разработки приложения под ОС Android на основе технологии дополненной реальности. [Текст] / Л.А.Аблаева, Л.Н.Абдурайимов // Информационно-компьютерные технологии в экономике, образовании и социальной сфере. - 2018. - № 2(20). - С.57.
2. Бойков А.А. Компьютерные средства поддержки учебных курсов графических дисциплин [Текст] / А.А. Бойков // Геометрия и графика. - 2013. - Т. 1. - № 2. - C. 29-31. - DOI:https://doi.org/10.12737/791.
3. Волошинов Д.В. Конструктивное геометрическое моделирование как перспектива преподавания графических дисциплин [Текст] / Д.В. Волошинов, К.Н. Соломонов // Геометрия и графика. - 2013. - Т. 1. - № 2. - C. 10-13. - DOI:https://doi.org/10.12737/778.
4. Вышнепольский В.И. Цели и методы обучения графическим дисциплинам [Текст] / В.И. Вышнепольский, Н.А. Сальков // Геометрия и графика. -2013. - Т. 1. - № 2. - С. 8-9. - DOI:https://doi.org/10.12737/777.
5. Игнатьев С.А. Обзор образовательных курсов на основе технологий дополненной реальности [Текст] / С.А. Игнатьев, З.О.Третьякова, М.В.Воронина // Геометрия и графика. 2020. - Т. 8. - № 3. - C. 67-86. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-67-86.
6. Игнатьев С.А. Технологии тестирования в оценке предметной готовности студентов к изучению геометро-графических дисциплин ВУЗА [Текст] / С.А. Игнатьев, З.О. Третьякова, А.И. Фоломкин // Геометрия и графика. -2019. - Т. 7. - № 4. - С. 65-75. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-65-75.
7. Кадыкова Н.С. Показатель качества работы преподавателей и кафедры [Текст] / Н.С. Кадыкова, В.И.Вышнепольский // Геометрия и графика. - 2014. - Т. 2. - № 4. - С. 15-21. - DOI:https://doi.org/10.12737/8293.
8. Кадыкова Н.С. Реформирование оценок геометро-графических знаний [Текст] / Н.С. Кадыкова, Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2013. - Т. 1. - № 1. - С. 52-53. - DOI:https://doi.org/10.12737/475.
9. Кирьянов А.Е. Технологии дополненной реальности в сфере образования [Текст] / А.Е. Кирьянов, Р.М. Йылмаз // Инновации. - 2020. - № 5. - С. 81-88. - URL: https:// maginnov.ru/ru/zhurnal/arhiv/2020/innovacii-n-5-2020 (дата обращения 02.09.2021).
10. Коногорская С.А. Особенности пространственного мышления и их взаимосвязь с учебной успешностью обучающихся [Текст] / С.А. Коногорская // Научно-педагогическое обозрение. - 2017. - № 1 (15). - С. 142-152. - DOI: 10. 23951/2307-6127-2017-1-142-152.
11. Мусаева Т.В. Дистанционная форма обучения и методика преподавания дисциплин «Информатика» и «Инженерная и компьютерная графика» [Текст] / Т.В.Мусаева // Сборник научных статей МНТК СПбГУТ. - 2015. - Том. 2. - С. 1592-1597. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25270376 (дата обращения 02.09.2021).
12. Сальков Н.А. Качество геометрического образования при различных подходах к методике обучения [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. - № 4. - C. 47-60. -DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-8-4-47-60.
13. Сальков Н.А. Феномен присутствия начертательной геометрии в других учебных дисциплинах [Текст] / Н.А. Сальков, Н.С. Садыкова // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. - № 4. - C. 61-73. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-8-4-61-73.
14. Столбова И.Д. Об обеспечении качества предметного обучения студентов технического университета [Текст] / И.Д. Столбова // Геометрия и графика. - 2015. - Т. 3. - № 4. - C. 27-37. - DOI:https://doi.org/10.12737/17348.
15. Усатая Т.В. Современные подходы к проектированию изделий в процессе обучения студентов компьютерной графике [Текст] / Т.В.Усатая, Л.В. Дерябина, Е.С. Решетникова // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 1. - С. 74-82. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c91fd2bde0ff7.07282102.
16. Федосеева М.А. Методика подготовки студентов технических вузов графическим дисциплинам [Текст] / М.А.Федосеева // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 1. - С. 68-73. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c91fed8650bb7.79232969.
17. Щеглова А.В. Применение компьютерных технологий в процессе изучения графических дисциплин [Текст] / А.В. Щеглова // Геометрия и графика. 2013. - Т. 1. - № 1. - C. 73-74. - DOI:https://doi.org/10.12737/482.
18. Huang Y., Li H., Fong R. Using augmented reality in early art education: A case study in Hong Kong kindergarten. Early Child Development and Care. I 186 (6). 2016. P. 879-894.
19. Cheng K.H., Tsai C.C. The interaction of child-parent shared reading with an augmented reality (AR) picture book and parents’ conceptions of AR learning. British Journal of Educational Technology. I 47 (1). 2016. P. 203-222.
20. Joo-Nagata J., Abad F.M., Giner G.B., Garcia-Penalvo F.J. Augmented reality and pedestrian navigation through its implementation in m-learning and e-learning: Evaluation of an educational program in Chile. Computers & Education. I 111. 2017. P. 1-17.
21. Gun E. T., Atasoy B. The effects of augmented reality on elementary school students’ spatial ability and academic achievement. Egitim ve Bilim. I 42 (191). 2017.
22. Laine T. H., Nygren E., Dirin A., Suk H. J. Science spots AR: A platform for science learning games with augmented reality. Educational Technology Research and Development. I 64 (3). 2016. P. 507-531.
23. Solak E., Cakır R. Investigating the role of augmented reality Technology in the language classroom. Hrvatski časopis za odgoj i obrazovanje. I 18 (4). 2016. P. 1067-1085.
24. Wang Y. H. Exploring the Effectiveness of Integrating Augmented Reality-Based Materials to Support Writing Activities. Computers & Education. I 113. 2017. P. 162-176.
25. Wang Y. H. Using augmented reality to support a software editing course for college students. Journal of Computer Assisted Learning. I 33 (5). 2017. P. 532-546.
26. Mumtaz K., Iqbal M. M., Khalid S. et al. An E-assessment framework for blended learning with augmented reality to enhance the student learning. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education. I 13 (8). 2017. P. 4419-4436.
27. Redondo Dominguez E., Fonseca Escudero D., Sanchez Riera A., Navarro Delgado I. Educating urban designers using augmented reality and mobile learning technologies. RIED - Revista Iberoamericana de Educacion a Distancia. I 20 (2). 2017. P. 141-165.
28. Juan M. A mobile augmented reality system for the learning of dental morphology. Digital Education Review. I 30. 2016. P. 234-247.
29. Bendicho P.F., Mora C.E., Anorbe-Diaz B., Rivero-Rodriguez P. Effect on academic procrastination after introducing augmented reality. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education. I 13 (2). 2017. P. 319-330.
30. Harley J. M., Poitras E. G., Jarrell A. et al. Comparing virtual and locationbased augmented reality mobile learning: Emotions and learning outcomes. Educational Technology Research and Development. I 64 (3). 2016. P. 359-388.
31. Pejoska J., Bauters M., Purma J., Leinonen T. Social augmented reality: Enhancing contextdependent communication and informal learning at work. British Journal of Educational Technology. I 47 (3). 2016. P. 474-483.
32. Martin-Gonzalez, Chi-Poot A., Uc-Cetina V. Usability evaluation of an augmented reality system for teaching Euclidean vectors. Innovations in Education and Teaching International. I 53 (6). 2016. P. 627-696.
33. Montoya M. H., Diaz C. A., Moreno G. A. Evaluating the effect on user perception and performance of static and dynamic contents deployed in augmented reality based learning application. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education. I 13 (2). 2017. P. 301-317.
34. Salinas P., Pulido R. Understanding the conics through augmented reality. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education. I 13 (2). 2017. P. 341-354.
35. McMahon D. D., Cihak D. F., Wright R. E., Bell S. M. Augmented reality for teaching science vocabulary to postsecondary education students with intellectual disabilities and autism. Journal of Research on Technology in Education. I 48 (1). 2016. P. 38-56.
36. Carbonell Carrera C., Bermejo Asensio L. A. Landscape interpretation with augmented reality and maps to improve spatial orientation skill. Journal of Geography in Higher Education. I 41 (1). 2017. P. 119-133.
37. Cheng K. H. Reading an augmented reality book: An exploration of learners’ cognitive load, motivation, and attitudes. Australasian Journal of Educational Technology. I 33 (4). 2017. P. 53-69.
38. Salmi H., Thuneberg H., Vainikainen M. P. Making the invisible observable by augmented reality in informal science education context. International Journal of Science Education. Part B. I 7 (3). 2017. P. 253-268.
