CC BY
75
УДК 004:378
Иммерсивные технологии в высшем образовании Д. Давыдова, Г. Р. Гильванов, Я. В. Кукушкина, И. Ю. Романова
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Российская Федерация, 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9
Для цитирования: Давыдова Д., Гильванов Г. Р., Кукушкина Я. В., Романова И. Ю. Иммерсивные технологии в высшем образовании // Известия Петербургского университета путей сообщения. — СПб.: ПГУПС, 2023. — Т. 20. — Вып. 1. — С. 120-132. DOI: 10.20295/1815-588Х-2023-1-120-132
Аннотация
Цель: Изучение влияния иммерсивных технологий на современное образование; анализ виртуальной, дополненной и смешанной реальностей. Методы: Сравнение традиционного образования и образования с использованием иммерсивных технологий и анализ литературы, посвященной предмету исследования. Результаты: Раскрывается значимость иммерсивных технологий в высшем образовании, позволяющих расширять возможности удаленного взаимодействия между людьми. Практическая значимость: Показана возможность использования иммерсивных технологий в образовательной среде с целью визуализации учебного материала.
Ключевые слова: Виртуальная реальность, дополненная реальность, смешанная реальность, современное образование, информационные технологии.
Введение
В данной статье анализируется возможность применения иммерсивных технологий в высшем образовании, излагается мнение авторов о возможности их применения на примере высшего транспортного образования. Как известно, основная цель получения образования — это возможность приобщения обучающегося к достижениям общества, выявление его индивидуальных способностей, развитие этих способностей, привитие навыков самостоятельной работы, что в итоге будет делать его социально активным и полезным на благо общества. Указанное невозможно без поиска способов, наиболее просто объясняющих сложные явления и процессы по различным предметам обучения.
Множество информационных технологий, используемых в целях интерпритации обучающимися сложного материала, демонстрируют свою неэффективность, что приводит лишь к частичному усвоению материала обучающимися [1]. Воз-
никает задача периодического поиска и обновления стилей, методов и форм преподавания. Исходя из этого, актуальным и новым подходом к обучению является использование иммерсивных технологий. Такой подход позволяет не просто использовать систему сложившихся механизмов в ходе решения задач, но и выстраивать представление о среде, в которой ему предстоит действовать [2]. Рассмотрение иммерсивности как одного из способов восприятия, создающего эффект погружения в искусственно созданную среду, позволило искать методы такого погружения. Отсюда возникло направление — иммерсивные технологии. В настоящее время используются такие иммерсивные технологии, как технологии виртуальной, дополненной и смешанной реальности [3, 4]. В пользу применения иммерсивных технологий говорит тот факт, что окружающий нас информационный мир меняется с небывалой скоростью. Вторым фактом является перевод вузов вследствие появления
коронавирусной инфекции на применение дистанционной формы обучения. В этих условиях стало понятно, что удаленная передача посредством текстовой, аудио- и видеоинформации катастрофически недостаточна для эффективного усваивания материала обучающимися [5].
Применение иммерсивных технологий в образовании. Применение технологии дополненной реальности в образовании
Дополненная реальность (AR — augmented reality — «добавленная») — это технология, позволяющая в режиме реального времени интегрировать виртуальные объекты в реальный мир, применяя различные технические устройства, такие как планшеты, смартфоны и др., которые визуально дополняют физический мир. Другими словами, обучающийся видит то, чего не существует в реальном мире. Виртуальную среду создают путем внедрения оцифрованных объектов на видеосигнал, поступающий с видеокамеры, и она становится интерактивной за счет применения специальных маркеров [6-8].
Технологии дополненной реальности классифицируются по следующим направлениям, представленным в табл. 1.
Технология AR позволяет осуществлять воспроизведение различных процессов в реальных размерах и возможностях, не подлежащих воссозданию в условиях реального мира, что может регенерировать процесс обучения для визуального восприятия необходимой информации, а также сделать учебный процесс увлекательным и понятным. С применением технологий
ТАБЛИЦА 1. Типы классификации дополненной
дополненной реальности обучающимся представляются широкие возможности управления виртуальными объектами, их перемещения и изменения их положения в реальном пространстве, изменения масштаба, обзора со всех сторон. Все это позволяет обучающимся развивать пространственное мышление и воспринимать изучаемый предмет полнее и глубже. Для педагога очень важно привить обучающемуся желание получать новые знания, для этого ему необходимо вызвать интерес к предмету. Этой цели можно достичь с помощью AR-технологии [9, 10].
Дополненная реальность позволяет эффективнее организовать учебный процесс. Преимущества и недостатки AR-технологии в образовании приведены в табл. 2.
Анализ достоинств и недостатков свидетельствует о том, что технология AR обладает рядом преимуществ перед традиционным обучением, поскольку посредством дополненной реальности происходит передача опыта и картинки, что позволяет повысить эффективность вовлечения обучающихся в учебный процесс.
Применение технологии виртуальной реальности в образовании
Виртуальная реальность (VR — virtual reality) — это искусственный мир, полностью смоделированный цифровыми технологиями. Подразделяется на 3D или 360° сцены, это также звук (дополняет виртуальность и создает эффект присутствия за счет имитации отражения и направления звуковых волн), тактильные ощущения и даже запахи [1, 11, 12].
реальности
По представлению информации По способу получения информации По степени мобильности По способу взаимодействия
Визуальные Геопозиционные Стационарные Автономные
Аудио Оптические Мобильные Интерактивные
Аудиовизуальные
ТАБЛИЦА 2. Преимущества и недостатки AR-технологии в образовании
Преимущества Недостатки
Практико-ориентированное обучение. Индивидуальное обучение. Расширение возможностей моделирования нетипичных образовательных задач. Лаконичность и наглядность образовательного контента. Расширение представлений о происходящих процессах в окружающем мире. Повышение мотивации и заинтересованности обучающихся в изучаемом процессе. Дает чувство реальности. Дает практический опыт. Визуализирует сложные отношения. Дает опыт, который нельзя получить в реальной жизни. Конкретизирует абстрактные понятия. Обеспечивает безопасную учебную среду. Экономит время и пространство. Обеспечивает непрерывность обучения. Улучшает коммуникации. Запускает творческие процессы. Развивает воображение Недостаток опыта работы с ЛЯ-проектами . Быстро меняющийся рынок 1Т-устройств. Технические ограничения цифровых устройств . Отсутствие у части студентов мобильных телефонов и планшетов. Зависимость успеха распознавания маркера от интенсивности освещения, величины угла наклона камеры. Методическая неподготовленность педагогов к применению ЛЯ-технологии в образовании . Высокий уровень финансовых затрат. Отсутствие единой образовательной платформы. Приложения могут интерпретировать только двухмерное изображение. Усложнение процесса формирования универсального инструмента считывания информации в связи с разнообразием приложений
Технологии дополненной реальности можно классифицировать по следующим направлениям, представленным в табл. 3, и свойствам, представленным в табл. 4.
Основным отличием виртуальной реальности от дополненной реальности является полное погружение человека в искусственный мир, который смоделирован компьютерной графикой.
Особенности виртуальной реальности: вовлечение, фокусировка, изоляция [11]. Дадим определение каждому качеству.
Вовлечение — взаимодействие и изменение виртуальной реальности.
Фокусировка — концентрация внимания, концентрация действий и постоянное присутствие в моменте.
Изоляция — самостоятельное режиссирование событий независимо от внешних обстоятельств.
Виртуальное образование — это процесс коммуникативного взаимодействия преподавателя и
обучающегося в виртуальной образовательной сфере с последующим результатом. Такое обучение позволяет полностью погрузиться в учебный процесс при этом не отвлекаться на внешние обстоятельства. Для обучения с использованием VR-технологии используют очки виртуальной реальности, манипуляторы и наушники. Для передачи информации используют картинку совместно со звуковой записью [13].
Технология виртуальной реальности погружает обучающихся в «виртуальное пространство», концентрируя их внимание на изучение того или иного процесса, например химической реакции, электропроводности полупроводников, какой-либо темы. Так, изучая химическое уравнение с помощью VR-технологии, учащийся может попасть внутрь химической реакции и наблюдать за соединением ее частиц. Применение данной технологии в обучении дает практический опыт, уменьшает влияние отвлекающих факторов, позволяет преподавателю объяснить слож-
ТАБЛИЦА 3. Классификация виртуальной реальности
Тип эффекта «Полное погружение» «Без погружения» «Интегрированная среда» «Интернет-поддержка»
Характеристика виртуальной реальности Реалистичность имитации реального мира, наличие высокой детализации и прорисовка пространства «Имитация реального мира», имеет довольно четкое изображение, звук, оснащается контроллерами и широкоформатными экранами Виртуальный мир без «эффекта присутствия», отсутствует полнота погружения пользователя в среду Виртуальный мир в Интернете на основе инструментария Virtual Reality Markup Language и иные решения в формате HTML
Особенности аппаратно-программного комплекса Функционал и аппаратное оснащение ПК позволяет распознавать действия пользователя и реагировать на них в режиме «реального времени» Функционал и аппаратное оснащение ПК позволяет воссоздавать археологические 3D-реконструкции и формировать модели зданий, создающиеся архитекторами для демонстрации заказчикам Нет Нет
Необходимость дополнительного специального оборудования Специальное оборудование, соединенное с компьютером, которое обеспечивает эффект погружения в процессе исследования среды Нет Нет Нет
Тип Характеристика
Правдоподобная Полное ощущение реальности
«Эффект присутствия» Вовлечение в виртуальную реальность «мозг + тело пользователя»
Машинно-генерируемая Необходимо мощнейшее аппаратно-программное обеспечение реальности
Доступная для изучения Наличие большого детализированного мира
Интерактивная Наличие взаимодействия «пользователь — среда»
ТАБЛИЦА 4. Свойства виртуальной реальности
ные для понимания явления, поскольку освоить любые навыки намного легче, если изучать их в интерактивной, трехмерной среде. Педагог также становится частью трехмерной виртуальной реальности, дабы обратить внимание обучающих на детали или объяснить происходящие процессы [14].
Разновидности виртуального обучения: полное погружение в искусственную реальность, без погружения. При полном погружении используется техника, с помощью которой
все происходящее будет казаться реальным. Без погружения в виртуальную реальность подходит для проектной работы, можно оказаться внутри проекта, увидеть все недочеты и исправить их [13].
Средства, используемые для погружения в VR представлены на рис. 1.
Виртуальная реальность также оказывает положительный эффект на процесс обучения. Преимущества и недостатки данной технологии отражены в табл. 5 [15].
Рис. 1. Аппаратные средства погружения в VR ТАБЛИЦА 5. Преимущества и недостатки технологии виртуальной реальности
Преимущества
Недостатки
Наглядность. Позволяет детально рассмотреть процессы, явления и объекты.
Сосредоточенность. Отсутствие внешних раздражителей, что всецело позволяет сконцентрироваться на материале. Вовлечение. Наличие возможности запрограммировать и контролировать сценарий процесса обучения . Безопасность. Отсутствие вероятности нанесения вреда обучающимся кому-либо. Эффективность. Результативность обучения с применением VR выше, чем при классическом формате. Геймификация процесса обучения. Значительную часть информации можно подать в игровой форме
Высокая стоимость создания программ под VR.
Вероятность возникновения трудностей адаптации к виртуальной реальности.
Необходимость вносить изменения в программу обучения .
Купленное оборудование для использования виртуальной реальности может устареть в связи с развитием технологий
Анализ достоинств и недостатков свидетельствует о том, что технология VR имеет больше положительных сторон, что говорит о его преимуществе перед традиционным обучением. На рис. 2 представлены направления образования,
где уже сейчас применяется технология виртуальной реальности.
С большой вероятностью можно сказать, что виртуальные технологии в образовании будут только совершенствоваться и расширяться [15].
Рис. 2. Схема направлений образования с применением виртуальной технологии
Применение смешанной реальности в образовании
Смешанная реальность (MR — mixed reality) — реальность, где цифровой мир тесно связан с реальностью, которая является его составляющей. При этом цифровые объекты взаимодействуют и влияют на объекты реального мира. Смешанная реальность — это та же виртуальная реальность с некоторыми дополнениями реальности или дополненная реальность с применением Microsoft HoloLens (очки смешанной реальности, разработанные Microsoft) [16, 17]. На рис. 3 представлена схема смешанной реальности.
Смешанная реальность не так сильно развита, как дополненная или виртуальная реальность. Технология смешанной реальности отличается от дополненной и виртуальной реальности тем, что гарнитура, используемая для МИ., непрерывно отображает окружающий мир, объекты и строит их трехмерные модели вокруг пользователя. После этого виртуальные объекты накладываются на объекты реального мира, что позволяет сделать их более информативными. Эта технология открывает перед пользователем множество новых возможностей. С помощью МИ у обучающихся имеется возможность легко переключаться между обеими реальностями, так как взаимодей-
Рис. 4. Способы использования МЯ-технологии
ствие с виртуальным миром осуществляется с помощью гарнитуры и рук [17].
Смешанная реальность применяется во многих сферах нашей жизни, начиная с развлечений и заканчивая обучением. В медицинских вузах все чаще используют симуляционное обучение, основанное на технологии смешанной реальности [16]. Данная технология при правильном использовании поддерживает и расширяет учебную программу, тем самым улучшает результаты обучения, а также делает знания доступными и масштабируемыми.
Рассмотрим способы использования МЯ-технологии в образовании (рис. 4).
С помощью смешанной реальности учащиеся могут прикасаться к объектам и манипулировать ими, а также лучше понимать каждый из них, взаимодействовать с наборами данных, сложными методами и абстрактными понятиями, которые сложно понять с помощью словесных инструкций учителя. В результате смешанная реальность обеспечивает более увлекательное и
эффективное обучение, чем другие традиционные методы обучения.
Возможности смешанной реальности в образовании:
1. Активное участие. Технология привлекает внимание обучающихся, что повышает вовлеченность всех студентов.
2. Многопрофильность. С помощью смешанной реальности можно преподавать абсолютно любой предмет.
3. Воображение. МЯ-технология позволяет преподавателям и обучающимся взаимодействовать с историческими местами, изучать животных и строение человека, вернуться в прошлое. Нет никаких ограничений [18-20].
Смешанная реальность дает возможности прикасаться к объектам и манипулировать ими, а также лучше понимать каждый из них, взаимодействовать с наборами данных, сложными методами и абстрактными понятиями.
В дальнейшем применение иммерсивных технологий может осуществляться, напри-
мер, в транспортном вузе при моделировании транспортно-логистических систем любой сложности [21-23], а также при обучении проектированию, нормированию и оценке объектов транспортно-логистической инфраструктуры [24, 25], с применением расчетных методик, предложенных, например, в работах [26-30], а также с учетом трендов цифровой трансформации транспортного комплекса России в целом и железнодорожного транспорта в частности для решения задач обучения сотрудников, повышения клиентоориентированности продуктов, а также обеспечения точности моделирования и прогнозирования [31-36].
Заключение
В заключение следует отметить, что иммер-сивные технологии имеют огромный потенциал в образовании, поскольку они делают предметы интерактивными и более легкими для изучения. Несмотря на новизну в сфере образования, данные технологии показывают впечатляющие результаты. Компания Microsoft провела исследование в университетах, которое показало, что при использовании иммер-сивных технологий вовлеченность студентов увеличивается на 35 %. Данные технологии обеспечивают идеальный уровень инноваций в высших учебных заведениях, что делает их будущим Индустрии 4.0.
Таким образом, современной образовательной системе необходимо приспосабливаться к усложняющимся процессам и явлениям, обучающиеся должны научиться пользоваться большим количеством информации и новыми способами ее представления. Для этого следует использовать иммерсивные технологии. По итогам выполненной работы можно заключить, что введение таких технологий, надо полагать, будет способствовать экспоненциальному росту важности и принятия технологий.
Библиографический список
1. Чайковский Д. С. Использование облачных технологий Google в системе дистанционного обучения вуза / Д. Чайковский // Право, наука, образование: традиции и перспективы: сб. ст. по матер. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 85-летию Саратовской государственной юридической академии (в рамках VII Саратовских правовых чтений, Саратов, 29-30 сентября 2016 г). — Саратов: ФГБОУ ВО «Саратовская государственная юридическая академия», 2016. — C. 186.
2. Воробьев Д. В. Виртуальная реальность как категория социальной философии, или что такое виртуальная реальность? / Д. В. Воробьев, А. А. Сироткина // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. — Серия: Социальные науки. — 2008. — № 4(12). — С. 89-94.
3. Immersive Teaching. Ricerca per l'innovazione della scuola italiana. — URL: http://www.indire.it/en/progetto/ immersive-teaching (дата обращения: 01.10.2020).
4. Что такое иммерсивные технологии и как их использовать для развития 5G-сервисов. URL: https:// www.it-world.ru/it-news/tech/170439.html (дата обращения: 15.10.2022).
5. Выборнова А. И. Иммерсивные технологии в телекоммуникациях: обзор и перспективы / А. И. Выборнова // Информационные технологии и телекоммуникации. — 2021. — Т. 9. — № 3. — С. 1-10. — DOI: 10.31854/23071303-2021-9-3-1-10.
6. Дополненная реальность. — URL: https:// sberuniversity.ru/edutech-club/glossary/938/ (дата обращения: 16.10.2022).
7. Технология дополненной реальности AR. — URL: https://funreality.ru/technology/augmented_reality/ (дата обращения: 16.10.2022).
8. Дополненная реальность (AR): перспективы и будущее технологии. URL: https://www.kp.ru/expert/ elektronika/dopolnennaya-realnost/ (дата обращения: 16.10.2022).
9. Черкасов К. В. Применение дополненной реальности в образовании / К. В. Черкасов, Н. С. Чистякова, В. В. Чернов // Проблемы педагогики. — 2017. — № 1(24). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/
primenenie-dopolnennoy-realnosti-v-obrazovanii (дата обращения: 16.10.2022).
10. Таран В. Н. Применение дополненной реальности в обучении / В. Н. Таран // Проблемы современного педагогического образования. — 2018. — № 60-2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-dopolnennoy-realnosti-v-obuchenii (дата обращения: 16.10.2022).
11. Лукашин С. Куда нас погружают иммерсивные технологии / С. Лукашин // Хабр. Блог компании ВТБ, Финансы в IT, AR и VR. — URL: https://habr.com/ru/ company/vtb/blog/463707/ (дата обращения: 16.10.2022).
12. Применение технологий виртуальной реальности для образования, медицины и психологии. — URL: https://mguu.ru/primenenie-tehnologij-virtualnoj-realnosti-dlya-obrazovaniya-meditsiny-i-psihologii-2/ (дата обращения: 16.10.2022).
13. Виртуальное образование. — URL: https://hdr360. ru/o-kompanii/virtualnoe-obrazovanie/ (дата обращения: 16.10.2022).
14. Виртуальная реальность в обучении. — URL: https://webinar.ru/blog/virtualnaya-realnost-v-obuchenii (дата обращения: 16.10.2022).
15. Виртуальная реальность в образовании. — URL: https://hsbi.hse.ru/articles/virtualnaya-realnost-v-obrazo-vanii/ (дата обращения: 16.10.2022).
16. Уваров А. Ю. Технологии виртуальной реальности в образовании // Наука и школа. — 2018. — № 4. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-virtualnoy-realnosti-v-obrazovanii (дата обращения: 20.10.2022).
17. Смешанная реальность. — URL: https:// sberuniversity.ru/edutech-club/glossary/903/ (дата обращения: 20.10.2022).
18. How Mixed Reality Helps with Learning In K-12 Classroom. — URL: https://www.straive.com/blogs/mixed-reality-in-education-how-mixed-reality-helps-with-learning-in-K-12-classroom (дата обращения: 20.10.2022).
19. Виртуальная и дополненная реальность (VR и AR) — что это? Возможные сферы применения виртуальной и дополненной реальности. Где применяются виртуальная и дополненная реальность. — URL: https:// halzen.ru/more/virtualnaya-i-dopolnennaya-realnost-vr-i-ar-
chto-eto-vozmozhnye-sfery.html (дата обращения: 20.10.2022).
20. Зайнуллина М. Р. Использование виртуальной, дополненной и смешанной реальности в образовании / М. Р. Зайнуллина, Я. А. Морозов // Научные труды Центра перспективных экономических исследований. — 2020. — № 19. — С. 62-67.
21. Покровская О. Д. Логистические накопительно-распределительные центры как основа терминальной сети региона: монография / О. Д. Покровская. — Новосибирск, 2012. — 184 с.
22. Покровская О. Д. Состояние транспортно-логи-стической инфраструктуры для угольных перевозок в России / О. Д. Покровская // Инновационный транспорт. — 2015. — № 1(15). — С. 13-23.
23. Покровская О. Д. О терминологии объектов терминально-складской инфраструктуры / О. Д. Покровская // Мир транспорта. — 2018. — Т. 16. — № 1(74). — С. 152-163.
24. Покровская О. Д. Логистическая классность железнодорожных станций / О. Д. Покровская // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. — 2018. — № 2(38). — С. 68-76.
25. Покровская О. Д. Логистические транспортные системы России в условиях новых санкций / О. Д. Покровская // Бюллетень результатов научных исследований. — 2022. — № 1. — С. 80-94.
26. Мохонько В. П. Ситуационное управление перевозочным процессом / В. П. Мохонько, В. С. Исаков, П. В. Куренков // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. — 2004. — № 11. — С. 14.
27. Мохонько В. П. Проблемы создания ситуационно-аналитической системы управления перевозочным процессом на железнодорожном транспорте / В. П. Мохонько, В. С. Исаков, П. В. Куренков // Бюллетень транспортной информации. — 2004. — № 9. — С. 22.
28. Сафронова А. А. Формирование системы финансового менеджмента: теория, опыт, проблемы, перспективы: коллективная монография / А. А. Сафронова, Е. Н. Рудакова, П. В. Куренков и др. — М., 2018. — 228 с.
29. Куренков П. В. Финансово-экономическое решение проблемы пригородных перевозок / П. В. Куренков, С. П. Вакуленко // Экономика железных дорог. — 2012. — № 12. — С. 96.
30. Баритко А. Л. Организация и технология внешнеторговых перевозок / А. Л. Баритко, П. В. Куренков // Железнодорожный транспорт. — 1998. — № 8.
31. Покровская О. Д. «Сбитый прицел» клиентоори-ентированности / О. Д. Покровская // РЖД-Партнер. — 2016.
32. Pokrovskaya O. Formation of logistics facilities in transport corridors / O. Pokrovskaya, S. Orekhov, N. Kapus-tina et al. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — Ser.: VIII International Scientific Conference Transport of Siberia—2020. — 2020. — P. 012032. — DOI: 10.1088/1757-899X/918/1/012032.
33. Покровская О. Д. Комплексная оценка транспор-тно-складских систем / О. Д. Покровская // Железнодорожный транспорт. — 2019. — № 7. — С. 26-32.
34. Покровская О. Д. Роботизация и автоматизация складской и транспортной логистики / О. Д. Покровская, Ю. А. Мороз // Техник транспорта: образование и практика. — 2022. — Т. 3. — № 2. — С. 170-175. — DOI: 10.46684/2687-1033.2022.2.170-175.
35. Покровская О. Д. Стенд для исследования динамики и прочности тележки грузового вагона / О. Д. Покров-
ская // Техник транспорта: образование и практика. — 2021. — Т. 2. — № 3. — С. 327-338. — DOI: 10.46684/2687-1033.2021.3.327-338.
36. Шманев Т. М. «Умный вокзал» — система автоматизации вокзального комплекса / Т. М. Шманев,
B. И. Ульяницкая, О. Д. Покровская // Техник транспорта: образование и практика. — 2022. — Т. 3. — № 3. —
C. 305-311. — DOI: 10.46684/2687-1033.2022.3.305-311.
Дата поступления: 11.01.2023 Решение о публикации: 13.02.2023
Контактная информация:
ДАВЫДОВА Даяна — магистрант 2-го курса кафедры «Информационные и вычислительные системы»; dayana-0820@bk.ru
ГИЛЬВАНОВ Ринат Гаффанович — канд. воен. наук, доц., доц. кафедры «Информационные и вычислительные системы»; gilvanov1950@mail.ru КУКУШКИНА Яна Васильевна — канд. техн. наук, доц., доц. кафедры «Управление эксплуатационной работой»; kukushkina@pgups.ru РОМАНОВА Ирина Юрьевна — канд. техн. наук, доц., доц. кафедры «Управление эксплуатационной работой»; romira-spb@mail.ru
Immersive Technologies in Higher Education D. Davydova, G. R. Gilvanov, Ya. V. Kukushkina, I. Yu. Romanova
Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University, 9, Moskovsky pr., Saint Petersburg, 190031, Russian Federation
For citation: Davydova D., Gilvanov G. R., Kukushkina Ya. V., Romanova I. Yu. Immersive Technologies in Higher Education // Proceedings of Petersburg Transport University, 2023, vol. 20, iss. 1, pp. 120-132. (In Russian). DOI: 10.20295/1815-588X-2023-1-120-132
Summary
Purpose: To study the impact of intensive technologies on modern education; the analysis of virtual, augmented and mixed realities. Methods: Comparison of traditional education and education using immersive technologies and analysis of literature devoted to the research subject. Results: The importance of immersive technologies in higher education, allowing to expand the possibilities of remote interaction between people, is revealed. Practical significance: The possibility of using immersive technologies in educational environment for the purpose of educational material visualization is shown.
Keywords: Virtual reality, augmented reality, mixed reality, modern education, informational technologies.
References
1. Chaykovskiy D. S. Ispol'zovanie oblachnykh tekhnologiy Google v sisteme distantsionnogo obucheniya vuza. Pravo, nauka, obrazovanie: traditsii i perspektivy: sb. St. po mater. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvyashch. 85-letiyu Saratovskoy gosudarstvennoy yuridicheskoy akademii (v ramkakh VII Saratovskikh pravovykh chteniy, Saratov, 29-30 sentyabrya 2016 g.) [The use of Google cloud technologies in the system of distance learning of the university. Law, science, education: traditions and prospects: Sat. Art. by mother. International scientific-practical. conf., dedicated 85th anniversary of the Saratov State Law Academy (as part of the VII Saratov Legal Readings, Saratov, September 29-30, 2016)]. Saratov: FGBOU VO "Saratov-skaya gosudarstvennaya yuridicheskaya akademiya" Publ., 2016, p. 186. (In Russian)
2. Vorob'ev D. V, Sirotkina A. A. Virtual'naya real'nost' kak kategoriya sotsial'noy filosofii, ili chto takoe virtual'naya real'nost'? [Virtual reality as a category of social philosophy, or what is virtual reality?]. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N. I. Lobachevskogo. Seriya: Sotsial'nye nauki [Bulletin of the Nizhny Novgorod University. N. I. Loba-chevsky. Series: Social Sciences]. 2008, Iss. 4(12), pp. 89-94. (In Russian)
3. Immersive Teaching. Ricerca per l'innovazione della scuola italiana. Available at: http://www.indire.it/en/progetto/ immersive-teaching (accessed: October 1, 2022).
4. Chto takoe immersivnye tekhnologii i kak ikh ispol'zovat' dlya razvitiya 5G-servisov. Available at: https:// www.it-world.ru/it-news/tech/170439.html (accessed: October 15, 2022).
5. Vybornova A. I. Immersivnye tekhnologii v telekommunikatsiyakh: obzor i perspektivy [Immersive technologies in telecommunications: review and prospects]. Informatsionnye tekhnologii i telekommunikatsii [Information technologies and telecommunications]. 2021, vol. 9, Iss. 3, pp. 1-10. DOI: 10.31854/2307-1303-2021-9-3-1-10. (In Russian)
6. Dopolnennaya real'nost' [Augmented reality]. Available at: https://sberuniversity.ru/edutech-club/ glossary/938/ (accessed: October 16, 2022).
7. Tekhnologiya dopolnennoy real'nosti AR [AR augmented reality technology]. Available at: https://funreality. ru/technology/augmented_reality/ (accessed: October 16, 2022).
8. Dopolnennaya real'nost' (AR): perspektivy i budushchee tekhnologii [Augmented reality (AR): prospects and future of technology]. Available at: https://www.kp.ru/ expert/elektronika/dopolnennaya-realnost/ (accessed: October 16, 2022).
9. Cherkasov K. V., Chernov V. V. Primenenie dopolnennoy real'nosti v obrazovanii [Application of augmented reality in education]. Problemy pedagogiki [Problems of Pedagogy]. 2017, Iss. 1(24). Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-dopolnennoy-realnosti-v-obrazovanii (accessed: October 16, 2022).
10. Taran V N. Primenenie dopolnennoy real'nosti v obuchenii [Application of augmented reality in education]. Problemy sovremennogo pedagogicheskogo obrazovaniya [Problems of modern pedagogical education]. 2018, Iss. 60-2. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-dopolnennoy-realnosti-v-obuchenii (accessed: October 16, 2022).
11. Lukashin S. Kuda nas pogruzhayut immersivnye tekhnologii [Where immersive technologies are immersing us]. Khabr. Blog kompanii VTB, Finansy v IT, AR i VR [Khabr. VTB company blog, Finance in IT, AR and VR]. Available at: https://habr.com/ru/company/vtb/blog/463707/ (accessed: October 16, 2022).
12. Primenenie tekhnologiy virtual'noy real'nosti dlya obrazovaniya, meditsiny i psikhologii [Application of virtual reality technologies for education, medicine and psychology]. Available at: https://mguu.ru/primenenie-tehnologij-virtualnoj-realnosti-dlya-obrazovaniya-meditsiny-i-psihologii-2/ (accessed: October 16, 2022).
13. Virtual'noe obrazovanie [Virtual education]. Available at: https://hdr360.ru/o-kompanii/virtualnoe-obrazovanie/ (accessed: October 16, 2022). (In Russian)
14. Virtual'naya real'nost'v obuchenii [Virtual reality in education]. Available at: https://webinar.ru/blog/virtualnaya-realnost-v-obuchenii (accessed: October 16, 2022).
15. Virtual'naya real'nost'v obrazovanii [Virtual reality in education]. Available at: https://hsbi.hse.ru/articles/
virtualnaya-realnost-v-obrazovanii/ (accessed: October 16, 2022).
16. Uvarov A. Yu. Tekhnologii virtual'noy real'nosti v obrazovanii [Virtual reality technologies in education]. Nauka i shkola [Science and school]. 2018, Iss. 4. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-virtualnoy-realnosti-v-obrazovanii (accessed: October 20, 2022).
17. Smeshannaya real'nost' [Mixed reality]. URL: https://sberuniversity.ru/edutech-club/glossary/903/ (accessed: October 20, 2022).
18. How Mixed Reality Helps with Learning In K-12 Classroom. Available at: https://www.straive.com/blogs/ mixed-reality-in-education-how-mixed-reality-helps-with-learning-in-K-12-classroom (accessed: October 20, 2022).
19. Virtual 'naya i dopolnennaya real 'nost' (VR i AR) chto eto? Vozmozhnye sferyprimeneniyavirtual 'noy i dopolnennoy real 'nosti. Gde primenyayutsya virtual 'naya i dopolnennaya real'nost' [Virtual and augmented reality (VR and AR) — what is it? Possible areas of application of virtual and augmented reality. Where are virtual and augmented reality used?]. Available at: https://halzen.ru/more/virtualnaya-i-dopolnennaya-realnost-vr-i-ar-chto-eto-vozmozhnye-sfery. html (accessed: October 20, 2022).
20. Zaynullina M. R., Morozov Ya. A. Ispol'zovanie virtual'noy, dopolnennoy i smeshannoy real'nosti v obrazovanii [The use of virtual, augmented and mixed reality in education]. Nauchnye trudy Tsentra perspektivnykh ekonomicheskikh issledovaniy [Scientific Works of the Center for Advanced Economic Research]. 2020, Iss. 19, pp. 62-67. (In Russian)
21. Pokrovskaya O. D. Logisticheskie nakopitel'no-raspredelitel'nye tsentry kak osnova terminal'noy seti regiona: monografiya [Logistics storage and distribution centers as the basis of the terminal network of the region: monograph]. Novosibirsk, 2012, 184 p. (In Russian)
22. Pokrovskaya O. D. Sostoyanie transportno-logisticheskoy infrastruktury dlya ugol'nykh perevozok v Rossii [The state of transport and logistics infrastructure for coal transportation in Russia]. Innovatsionnyy transport [Innovative transport]. 2015, Iss. 1(15), pp. 13-23. (In Russian)
23. Pokrovskaya O. D. O terminologii ob"ektov terminal'no-skladskoy infrastruktury [On the terminology of objects of terminal and warehouse infrastructure]. Mir transporta [World of transport]. 2018, vol. 16, Iss. 1(74), pp. 152-163. (In Russian)
24. Pokrovskaya O. D. Logisticheskaya klassnost' zheleznodorozhnykh stantsiy [Logistic class of railway stations]. Vestnik Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya [Bulletin of the Ural State University of Communications]. 2018, Iss. 2(38), pp. 68-76. (In Russian)
25. Pokrovskaya O. D. Logisticheskie transportnye sistemy Rossii v usloviyakh novykh sanktsiy [Logistics transport systems in Russia under new sanctions]. Byulleten ' rezul 'tatov nauchnykh issledovaniy [Bulletin of results of scientific research]. 2022, Iss. 1, pp. 80-94. (In Russian)
26. Mokhon'ko V P., Isakov V. S., Kurenkov P. V. Situatsionnoe upravlenie perevozochnym protsessom [Situational management of the transportation process]. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie. Nauchnyy informatsionnyy sbornik [Transport: science, technology, management. Scientific information collection]. 2004, Iss. 11, p. 14. (In Russian)
27. Mokhon'ko V P., Isakov V. S., Kurenkov P. V. Problemy sozdaniya situatsionno-analiticheskoy sistemy upravleniya perevozochnym protsessom na zhelezno-dorozhnom transporte [Problems of creating a situational-analytical system for managing the transportation process in railway transport]. Byulleten ' transportnoy informatsii [Bulletin of transport information]. 2004, Iss. 9, p. 22. (In Russian)
28. Safronova A. A., Rudakova E. N., Kurenkov P. V et al. Formirovanie sistemy finansovogo menedzhmenta: teoriya, opyt, problemy, perspektivy: kollektivnaya monografiya [Formation of the financial management system: theory, experience, problems, prospects: collective monograph]. Moscow, 2018, 228 p. (In Russian)
29. Kurenkov P. V., Vakulenko S. P. Finansovo-ekonomicheskoe reshenie problemy prigorodnykh perevozok [Financial and economic solution to the problem of suburban transportation]. Ekonomikazheleznykh dorog [Economics of Railways]. 2012, Iss. 12, p. 96. (In Russian)
30. Baritko A. L., Kurenkov P. V. Organizatsiya i tekhnologiya vneshnetorgovykh perevozok [Organization and technology of foreign trade transportation]. Zheleznodorozhnyy transport [Railway transport]. 1998, Iss. 8. (In Russian)
31. Pokrovskaya O. D. "Sbityy pritsel" klientoorien-tirovannosti ["Shot down sight" of customer orientation]. RZhD-Partner [RZD-Partner]. 2016. (In Russian)
32. Pokrovskaya O., Orekhov S., Kapustina N. et al. Formation of logistics facilities in transport corridors. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Ser.: VIII International Scientific Conference Transport of Siberia — 2020, 2020, p. 012032. DOI: 10.1088/1757-899X/918/1/012032.
33. Pokrovskaya O. D. Kompleksnaya otsenka transportno-skladskikh sistem [Comprehensive assessment of transport and storage systems]. Zheleznodorozhnyy transport [Railway transport]. 2019, Iss. 7, pp. 26-32. (In Russian)
34. Pokrovskaya O. D., Moroz Yu. A. Robotizatsiya i avtomatizatsiya skladskoy i transportnoy logistiki [Robotization and automation of warehouse and transport logistics]. Tekhnik transporta: obrazovanie i praktika [Technician of transport: education and practice]. 2022, vol. 3, Iss. 2, pp. 170-175. DOI: 10.46684/26871033.2022.2.170-175. (In Russian)
35. Pokrovskaya O. D. Stend dlya issledovaniya dinamiki i prochnosti telezhki gruzovogo vagona [Stand for the study of the dynamics and strength of a freight car bogie]. Tekhnik
transporta: obrazovanie i praktika [echnician of transport: education and practice]. 2021, vol. 2, Iss. 3, pp. 327-338. DOI: 10.46684/2687-1033.2021.3.327-338. (In Russian)
36. Shmanev T. M., Ul'yanitskaya V I., Pokrovskaya O. D. "Umnyy vokzal" sistema avtomatizatsii vokzal'nogo kompleksa ["Smart Station" — the automation system of the station complex]. Tekhnik transporta: obrazovanie i praktika [Transport Technician: Education and Practice]. 2022, vol. 3, Iss. 3, pp. 305-311. DOI: 10.46684/2687-1033.2022.3.305311. (In Russian)
Received: January 11, 2023 Accepted: February 13, 2022
Author's information:
Dayana DAVYDOVA — 2nd year Master's Degree
Student, Department of Informational and Computing
Systems; dayana-0820@bk.ru
Rinat G. GILVANOV — PhD in Military Sciences,
Associate Professor, Department of Informational and
Computing Systems; gilvanov1950@mail.ru
Yana V KUKUSHKINA — PhD in Engineering, Associate
Professor, Department of Operational Work Management;
kukushkina@pgups.ru
Irina Yu. ROMANOVA — PhD in Engineering, Associate Professor, Department of Operational Work Management; romira-spb@mail.ru
