Разработка виртуальных электронных лабораторий с элементами технологий дополненной и виртуальной реальностей для изучения физики в средних образовательных учреждениях
y.daineko@iitu.edu.kz
ЦЕЛЬ
Цель проекта
Разработка виртуальной электронной лаборатории с комплексом практических и теоретических заданий, а также анимаций с элементами технологий дополненной и виртуальной реальностей для изучения физики в средних образовательных учреждениях.
О ПРОЕКТЕ
Аннотация
Методология
Гибкие методологии разработки программного обеспечения, методы компьютерного моделирования и объектно-ориентированного программирования.
Новизна
В рамках проекта разработана виртуальная электронная лаборатория, которая предоставляет доступ к теоретическим и практическим заданиям по физике, а также анимациям из программы средней школы, реализованным в виде компьютерных приложений с элементами дополненной и виртуальной реальности для более детального изучения происходящих физических процессов с помощью трехмерной визуализации.
Краткая характеристика результатов
Представлена разработанная виртуальная электронная лаборатория, в которую включены практические и теоретические задания по физике программы средней школы, а также набор анимаций. Задания реализованы в виде отдельных приложений, предоставляющих доступ к трехмерной визуализации изучаемых процессов с помощью технологий дополненной и виртуальной реальностей, а также к готовым решениям задач. Набор 3D анимаций представлен в виде электронного учебника.
Область применения
Основной областью применения разработанной виртуальной электронной лаборатории являются средние учебные заведения.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Научные достижения
В результате выполнения проекта было разработано программное приложение виртуальной электронной лаборатории с элементами технологий дополненной и виртуальной реальностей, которая включает в себя набор теоретических заданий по физике в виде лабораторных работ, задач, анимаций и тестов. Все составляющие виртуальной электронной лаборатории выполнены в виде отдельных модулей с трехмерной визуализацией изучаемых процессов и явлений. Был разработан фреймворк, который позволил расширить набор распознаваемых жестов контроллера движения Leap Motion. Также была написана документация по проделанной работе, описание каждой лабораторной работы и всей системы в целом. Представлены результаты внедрения разработанной виртуальной лаборатории в учебный процесс, а также оценка достигнутых результатов путем анализа успеваемости и усваиваемости материала при использовании виртуальной электронной лаборатории с использованием технологий виртуальной и дополненной реальностей.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ
Правовая защита
Базы апробации и внедрения полученных результатов
НАО «Республиканская физико-математическая школа» (г. Алматы) и средняя школа-гимназия имени Кадыргали Косымовича Жалаири (Алматинская область, Коксуский район), а также зарубежные и отечественные рейтинговые научные издания и международные научные и практические конференции.
По итогам работ за 2018–2020 гг. опубликовано 54 работы, из них 6 статей в журналах, индексируемых Scopus и WoS, 11 статей в журналах, рекомендуемых КОКСОН МОН РК, 17 статей опубликованы в сборниках международных конференций и 7 статей в журналах Казахстана. Получены 7 свидетельств о государственной регистрации прав на объекты авторского права (программа для ЭВМ). Получено 4 акта внедрения.
ВНЕДРЕНИЕ
Коммерциализация и практическое применение
Данный проект подлежит дальнейшей коммерциализации.
Все научные проекты