Начался новый учебный год, электронное обучение и дистанционные образовательные технологии уже никого не удивляют, но проблемы по созданию контента возникают чаще всего при подготовке практических и лабораторных работ. Сегодня мы расскажем о российских разработках программного обеспечения для виртуальных лабораторий и технических симуляторов.

Начнём с сайта www.sunspire.ru

На сайте представлены программные средства мультимедийного обучения на основе современных технологий компьютерной графики и имитационно-численного моделирования. Эти средства предназначены для: имитационного выполнения лабораторных работ, моделирования физических процессов, наглядной демонстрации принципов работы устройств, отработки навыков управления различным оборудованием.

Основные характеристики продукции:

- Реалистичная визуализация:

Реалистичная графическая визуализация объекта исследования в реальном времени по средствам современной игровой 3D-графики. К графической составляющей программных продуктов предъявляются особые требования, соответствующие мировому уровню развития технологии компьютерной графики. Прототипы применяемых трехмерных моделей разрабатываются в детальном соответствии с аналоговым оборудованием, а для динамической прорисовки объектов виртуального трехмерного пространства используется шейдерная технология, что позволяет добиваться высокого качества изображения в отношении прорисовки фактуры материалов, динамического освещения и построения теней.

- Высокая степень интерактивности:

Вопросу взаимодействия пользователя с элементами виртуального трехмерного окружения уделяется особое внимание. Поскольку основной задачей программных продуктов является интенсивное влияние на развитие когнитивной функции пользователя в отношении конкретного предмета исследования, то необходимо максимально снизить уровень абстракции предлагаемого учебного контента, а, следовательно, увеличить степень свободы действий пользователя в трехмерном виртуальном пространстве.

- Информационно-методическое сопровождение:

В задачи обучающего программного обеспечения входит развитие творческого мышления и профессиональных способностей обучаемых, умения решать вопросы прикладного характера, делать самостоятельные выводы, в виду чего виртуальные лабораторные комплексы и симуляторы должны полностью соответствовать реальному учебному процессу. Приступая к выполнению лабораторного эксперимента, обучаемый должен знать методику исследования и хорошо представлять ход работы, последовательность действий и расчетов. В реальном учебном процессе данную информативную функцию выполняют учебные пособия и брошюры с методическими указаниями. Программные продукты полностью имитируют реальную лабораторию, а методика экспериментов здесь интегрирована в сами программные продукты в форме комплекса сопровождающих инструментов и надстроек.

- Простота и минимализм:

Загроможденность интерфейса большим числом окон, форм и элементов управления отвлекает пользователя от непосредственного процесса обучения, а большая часть времени в таком случае тратится на изучение работы с интерфейсом программы. Уход от системного интерфейса в сторону интуитивно понятного является большим преимуществом программных продуктов. К примеру, чтобы осуществить интерактивное действие над каким-то определенным устройством или механизмов, пользователю не приходится искать нужную кнопку или переключатель в интерфейсе, а достаточно лишь, зная принцип работы оборудования, найти нужное устройство (рычаг, маховик или тумблер) и кликнуть по нему мышью.

Области применения:

• лабораторные занятия студентов в компьютерных классах;
• демонстрационное сопровождение лекций, учебных пособий и практикумов;
• дистанционное обучение;
• системы повышения квалификации персонала;
• научные исследования с применением компьютерного моделирования.

Общие аспекты эффективности:

• возможность пронаблюдать процессы, трудноразличимые в реальных условиях без применения дополнительной техники, например, из-за малых размеров наблюдаемых частиц;
• возможность моделирования процессов, протекание которых принципиально невозможно в лабораторных условиях;
• возможность проникновения в тонкости процессов и наблюдения происходящего в другом масштабе времени, что актуально для процессов, протекающих за доли секунды или, напротив, длящихся в течение нескольких лет;
• безопасность – немаловажный плюс использования виртуальных лабораторий в случаях, где идет работа, например, с высокими напряжениями или химическими веществами.

Наглядное сравнение различных техник обучения, в том числе имитации реальной деятельности, дает «Конус обучения» профессора государственного университета штата Огайо – Эдгара Дейла (1900-1985):

На данном сайте представлена информация об электронных образовательных ресурсах в области инженерно-технического образования и не только. На сайте Вы сможете ознакомиться с демонстрационными и бесплатными версиями программных продуктов, получить необходимую информацию по вопросам приобретения и внедрения программ в учебный процесс.

Подробнее см. ЗДЕСЬ 

Полезные ресурсы:

Инициативный проект Института онлайн-образования Финуниверситета «Цифровая мастерская преподавателя», копилка цифровых инструментов.

В этом семестре потоковые лекции будут представлены в формате видеолекций, поэтому рекомендуем ещё раз ознакомиться материалами ТГУ

1. Типология и примеры учебного видео: http://contentium.tilda.ws/page68440.html
2. Бесплатные программы для записи скринкаста: https://obsproject.com/ru,

https://www.ispring.ru/ispring-free-cam

3. Создание интерактивного видео, со встроенными вопросами и комментариями: https://edpuzzle.com/
4. Бесплатная программа для видеомонтажа: https://www.blackmagicdesign.com/ru/products/davinciresolve

Приглашаем весь коллектив КНИТУ-КАИ, преподавателей и обучающихся принять участие в обсуждении вопросов цифровизации обучения в нашем вузе.

Для связи с отделом ЭТвО можно использовать:

 – электронную почту: iishakirov@kai.ru, vnustyugova@kai.ru, rearkhipov@kai.ru; gvivshina@kai.ru

– телефон: +7 (843) 231 16 31, 86-31.

Ждём Ваших вопросов и предложений.