CC BY
128
Секция «Инновационные и здоровьесберегающие технологии в современном образовании»
УДК 37:002
М. Е. Якобсон Научный руководитель - Г. М. Гринберг Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУЛЬТИПЛАТФОРМЕННОЙ СРЕДЫ UNITY ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Обосновывается необходимость использования технологии компьютерного моделирования в учебном процессе, позволяющей повысить качество образования. Предлагается использовать для этого мультип-латформенный инструмент Unity.
В настоящее время требуется высокий уровень подготовки технических специалистов. Одна из проблем, возникающих при овладении техническими специальностями, состоит в необходимости получения более глубоких и разносторонних знаний за сравнительно короткое время. В связи с этим, возникает необходимость в интенсификации образования, представлении учебного материала в доступном виде, активизации внимания на основных закономерностях, демонстрации связи изучаемого с реальными задачами.
Современные тенденции в развитии образования основаны на интенсивном использовании компьютерных технологий, которые призваны повысить эффективность и качество обучения. Следует отметить, что целью образования является обучение не только предмету, но и информационным технологиям. Применение компьютерных технологий в образовании развивает умения и навыки, которые привлекательны для работодателей и создают условия для профессионального роста. Компьютерное моделирование быстро становится эффективным средством обучения. Оно включает визуализацию, интерактивность, помогает студентам развить способности в построении моделей и понимании научных концепций.
Компьютерное моделирование используется в тех случаях, когда возникает необходимость заменить натурный эксперимент его модельной имитацией с целью изучения процессов различной природы на основе их моделирования. Имитационные модели создаются таким образом, чтобы наиболее полно отражать логику работы реального оборудования, логику реальных процессов, и, в отличие от натурного эксперимента, позволяют:
- сконцентрировать внимание обучаемых на особенностях изучаемого процесса, исключая несущественные детали;
- отображать физические явления, трудно воспроизводимые в реальном лабораторном эксперименте;
- повысить у обучаемых мотивацию к обучению путем создания моделей, позволяющих рассматривать физические процессы «изнутри», вносить изменения в протекание процесса;
- осуществить визуализации принципиально ненаблюдаемых при лабораторном эксперименте явлений.
Кроме того, имитационный эксперимент можно сделать адаптивным, то есть настраивающимся в зависимости от возможностей обучаемого, что позволяет реализовать принцип индивидуализации. Демонстрацию изучаемых объектов и явлений можно проводить фронтально, обеспечивая показ эксперимента большой аудитории.
Визуальная модель представляет собой комплекс программных средств, позволяющих сымитировать работу изучаемого объекта и отдельных, входящих в его состав, звеньев. В качестве такого средства для создания визуальных моделей нами предлагается использовать графический инструмент Unity, предназначен для создания интерактивных и мультимедийных приложений.
Unity - это профессиональный мультиплатфор-менный игровой движок и интегрированный мощный игровой редактор, созданный с самого начала для облегчения создания анимаций. Этот движок представляет собой что-то вроде конструктора, так как имеется отличная среда редактирования с удобным пользовательским интерфейсом, позволяющим создавать анимацию визуально. Свойства объектов настраиваются быстро и просто, чтобы назначить текстуры, звук, поведение, скрипты и т. д. достаточно выполнить несколько кликов мыши.
Unity содержит полный набор качеств профессионального приложения:
- интегрированный редактор. Все действия производятся через простой интерфейс пользователя;
- импорт ресурсов. Unity поддерживаются все основные форматы файлов и практически все приложения для создания графики;
- графика. В Unity есть высоко-оптимизированный графический конвейер как для DirectX, так и для OpenGL;
- тени и свет. Мягкие тени в реальном времени и запеченные карты освещенности;
- шейдеры. Шейдерная система Unity сочетает простоту использования, гибкость и производительность;
- скрипты. JavaScript, Boo (диалект Phyton) и C# на основе .NET с библиотеками и великолепной документацией.
- работа с сетью;
- аудио и видео. Смешивание SD-графики реального времени с потоковым аудио и видео;
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Социально-экономические и гуманитарные науки
- документация. Есть пошаговые уроки, документация и проекты-примеры;
- размещение одним кликом. Unity поддерживает широкий диапазон платформ для запуска вашего законченного проекта [1; 2].
Поддерживаемые платформы: Windows (XP / Vista / W7), MacOs X, Wii, iPhone, iPode, iPad.
Графический инструмент Unity позволяет освоить основы языка программирования, а затем создавать визуальные модели любых процессов и объектов. Такие модели полезно использовать в качестве иллюстраций при проведении лекционных и практических занятий для улучшения восприятия учебного материала. Такие иллюстрации развивают модельное мышление и акцентирует внимание студентов на исследуемом явлении, например, из механики, аэродинамике, оптике и других областей. При выполнении лабораторной работы студенты могут самостоятельно вводить дополнительные объекты, воздействия и наблюдать, как меняется характер исследуемого процесса при изменении его параметров.
Созданные с помощью Unity модели могут проигрываться внутри браузера благодаря Unity Web Player Plug-in. Размер плагина небольшой (около
3 Мб), его установка проста и не вызывает трудностей. Плагин работает на всех современных браузерах, включая Internet Explorer, Firefox, Safari, Opera. Возможность размещения модели внутри браузера и, следовательно, на сайте позволяет студентам самостоятельно изучать учебный материал или повторять его, что также раскрывает дополнительные возможности для студентов, обучающихся заочно или дистанционно.
Таким образом, использование Unity позволяют реализовать интенсивные методы и формы обучения, повысить мотивацию обучения за счет применения современных средств обработки аудиовизуальной информации, повысить уровень эмоционального восприятия информации, сформировать умения реализовывать разнообразные формы самостоятельной учебной деятельности.
Библиографические ссылки
1. Goldstone, Will. Unity Game Development Essentials. Packt Publishing, 2009.
2. Руководство пользователя Unity. URL: http://docs.unity3d.ru.
© Якобсон М. Е., Гринберг Г. М., 2010
УДК 37:002
Е. С. Яськов Научный руководитель - Г. М. Гринберг Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ СЕРВЕРА ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ «МООБЬЕ» ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТНЫМ ОБУЧЕНИЕМ
Рассматривается инструментарий сервера дистанционного обучения «MOODLE», применительно к управлению проектным обучением в вузе.
Известно, что метод проектов был разработан в начале двадцатого столетия в США под руководством американского философа и педагога Дж. Дьюи, а также его ученика В. Х. Килпатрика. Изначально он назывался «методом проблем» и основной его задачей было построить такую активную систему обучения, когда обучаемый сам будет заинтересован в получении знаний. Кроме того, в процессе обучения, должно создаваться готовое изделие.
Проектно-исследовательская деятельность учащихся должна рассматриваться не только как технология, но и как имеющее важное значение содержание обучения. В связи с этим она занимает определенное место в учебном плане.
1) в базовых и профильных предметах инвариантной части плана:
- как структурообразующий принцип формирования содержания и ведущей деятельности;
- как содержание (процедуры проектировочной деятельности и проектировочные умения), подлежащие усвоению;
- как технология обучения.
2) в вариативной части учебного плана:
- как самостоятельные спецкурсы в профильном обучении;
- как ведущая технология практико-ориентиро-ванного профильного и предпрофильного образования;
- как свободно избираемая индивидуальная или групповая деятельность в курсах по выбору в пред-профильной подготовке, выполняющая функцию «профессиональной пробы» [1].
При этом следует отметить, что качество подготовки специалистов в высших учебных заведениях обеспечивается не только качеством содержания образовательных программ, но и качеством менеджмента в вузе.
За прошедшее с момента появления метода проектов время компьютерные технологии шагнули очень далеко и сейчас ЭВМ, как рабочий инструмент никого не удивляет, но можно ли использовать компьютер с соответствующим программным обес-
