Бас редактор Байжуманов М. К
жүктеу/скачать 9,41 Mb. Pdf көрінісі
|
pub2 167
| шындық
технологияларын қолдану мүмкіндіктерін шолу мен зерттеуге арналған. Медиа объектілер QR-кодтарын басқару бағдарламалық кешенінің жұмыс алгоритмдері мен архитектурасы ұсынылды. Бұл мақала кеңейтілген шындық (AR) технологиясына және оның білім алу мүмкіндіктеріне шолу және оны қолдану болып табылады. Негізгі технологиялар мен әдістер \ талқыланады. Білім беру процестерін қолдау үшін кеңейтілген шындық технологиясын күрделі объектілердің модельдері мен процестерін көрнекі түрде көрсетудің бір нұсқасы ретінде ұсынылды. Түйін сөздер: Augmented Reality (AR) технологиясы,білім бер, кеңейтілген шындық, виртуалды шындық, QR коды, маркер. Кіріспе Білім беруде кеңейтілген шындықтың мүмкіндігін пайдалану қажетті ақпаратты визуалды қабылдауды тиімді ете алады. Кейбір процестерді шынайы өлшемдер мен мүмкіндіктерімен көрнекі түрде көрсету үшін қолдануға болады. Бірақ кеңейтілген шындық, оның тартымдылығына қарамастан, қазіргі уақытта білім беру қызметінде қолданылмайды деуге болады. Кеңейтілген шындық – Augmented Reality (AR) – бұл виртуалды шындық қабатын физикалық ортамен біріктіруге, сондай-ақ компьютердің көмегімен нақты уақытта 3D әлемімен байланысуға мүмкіндік беретін технология. Қосымша ақпарат мәтін, сурет, бейне, дыбыс, үш өлшемді нысандар түрінде болуы мүмкін. Планшеттердің немесе смартфондардың арнайы шолғыш бағдарламаларының көмегімен қосымша контент алу үшін белгілер сканерленеді [1]. Білім берудегі кеңейтілген шындықтың мүмкіндіктерін қолдана отырып, нақты әлем арқылы көру мүмкін қиын немесе мүмкін емес процестерді визуалды көруге болады және оқу процесін қызықты, әрі түсінікті етеді. Кеңейтілген шындық кітаптың статикалық беттеріне анимация қосып, оқуды қызықты ойынға және шығарманың кейіпкерлерімен бірге қызықты оқиғаларға айналдыра алады, сонымен қатар қағаз кітабымен ұсынылатын аудио және бейне мазмұнын ойнатуды жеңілдетеді [2]. Алайда, қазіргі уақытта білім беру ортасында кеңейтілген шындық технологиясын қолданудың бірыңғай әдістемесі жоқ. Кеңейтілген шындық – бұл ақпараттық технологиялар ғасырында өмір сүріп жатқандықтан ғана емес, сонымен бірге студент үшін де, қарапайым адам үшін де -бұл қоршаған пәндік орта мен кеңістікті танып, білудің ең тиімді әдісі. Виртуалды шындық адамның айналасындағы әлемді жасанды ортаны табиғи ортадан ажырата алмайтындай етіп толығымен ауыстыруы керек. Алайда, толыққанды виртуалды шындықты іс жүзінде жүзеге асыру мәселесі әлі де алыс болашаққа қатысты – қажетті бағдарламалық және аппараттық шешімдер жоқ. Сондықтан қоршаған ортадан және оған қосылған виртуалды объектілерден гибрид құру қисынды. Бұл тәсіл адамның уақыт бірлігінде алатын ақпарат ағынын кеңейтуге, демек, оның жұмысының өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Басқаша айтқанда, кеңейтілген шындық – бұл экрандағы екі тәуелсіз кеңістіктің үйлесімі: адамның айналасындағы нақты объектілер әлемі және компьютерде жасалған виртуалды әлем. Бұл интерактивті технология қолданушыға бейнекамерадан суреттің үстіне ISSN 1607-2774 Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университетінің хабаршысы № 4(92)2020 138 арнайы 2D және 3D компьютерлік нысандарды салуға және осылайша шындықты "толықтыруға" мүмкіндік береді [3]. 1. Бағдарламалық кешен архитектурасы Білім беру процесін қолдау құралы ретінде екі модульден тұратын бағдарламалық кешенді пайдалануға болады. Біріншісі-мобильді құрылғыға орнатылған бағдарлама. Осы қосымшаның негізгі функциялары: түрлі көздерден QR-кодты сканерлеу (қағаз, компьютер экраны, аудитория есігі және т. б.); QR кодының мазмұнын тану; QR-код мазмұнына негізделген әрекетті орындау: 1) сілтеме бойынша автоматты өтуді орындау; 2) контекстік ақпарат кодымен көзді толықтыру; 3) QR-кодтың үстіне медиа объектіні салу (сурет, бейне, 3D-объект); Қосымшаның жұмыс істеуі үшін камера, желіге кіру және қосымшаны орнату мүмкіндігі бар құрылғы қажет. Бұл телефондар, смартфондар, планшеттер, ноутбуктер, дербес компьютерлер болуы мүмкін. Әр түрлі жүйелермен жұмыс істеу үшін нақтытбір жүйеге компиляция қажет. Екіншісі-деректер базасымен және QR-кодтармен жұмыс істеуге арналған бағдарламалық модуль (Жаңа объектілерді қосу, жою, QR-кодты генерациялау, маркерді басып шығару). Айта кету керек, генерациялау үшін кез-келген тегін қызмет қолданылады. QR кодта белгілі бір операцияға сәйкес келетін кодталған идентификатор сақталады. Бағдарламалық кешеннің әзірленген архитектурасы келесі компоненттерден тұрады (сур. 1): пайдаланушы интерфейсі; QR-код сканері; мәліметтер ді өңдеу модулі; мәліметтер базасы; МБ басқару және объектілерді басқаруға, QR-кодтарды генерациялауға мүмкіндік беретін QR-кодтармен жұмыс істеу модулі. Сурет 1 – Кеңейтілген шындықпен оқыту жүйесінің архитектурасы Кез-келген басқа жүйе сияқты, құрылған кешен администратор да, мұғалімдер де, кітапхана қызметкерлері де, деканат та жұмыс істей алатын мәліметтер базасын қамтиды [7, 8]. Әзірленген кешенде реляциялық мәліметтер базасының болуы басқа ұқсас өнімдерге қарағанда басты артықшылығы болып табылады, атап айтқанда жаңа модульдерді, жаңа виртуалды нысандарды кеңейту және қосу мүмкіндігі ие болады. Осылайша, барлық маңызды ақпарат қосымшаның өзінде емес, ашық дерекқорда сақталады. 2. Бағдарламалық кешен жұмысының алгоритмдері Әзірленген бағдарламалық кешен келесі алгоритмдер бойынша жұмыс істейді: сканер қосымшасының алгоритмі және пайдаланушының веб-интерфейсі бар алгоритмі. 3-суретте сканер қосымшасының алгоритмі, 2 суретте пайдаланушының веб-интерфейсіпен жұмыс алгоритмі ұсынылған. Алгоритмнің жұмысын қарастырайық. Алғашқы 3 қадам түсінуде қиындық тудырмайды: жұмыскамераны инициализациялаудан, бейне ағынын сұраудан және кадрды ағыннан бөлуден тұрады. Әрі қарай, таңдалған кадрдан қажетті суретті, атап айтқанда QR кодын табу керек. Егер код табылса, ақпарат алынады. ISSN 1607-2774 Вестник Государственного университета имени Шакарима города Семей № 4(92) 2020 139 Сурет 2 – Сканер қосымшасының алгоритмі Сурет 3 – Пайдаланушының веб- интерфейспен жұмыс істеу алгоритмі Егер код анықталмаса, кадрды бейне ағынынан қайта таңдауға ораламыз. Ақпаратты (идентификаторды) алғаннан кейін, бағдарлама қажетті нысанды іздеу үшін дерекқорға сұрау жібереді. Жазба базада тапқан жағдайда тиісті әрекет орындалады. Әрі қарай, ақпарат кадрдың үстіне қойылады. 3. Кеңейтілген шындық технологиясының білім берудегі мүмкіндіктері Білім беруде кеңейтілген шындық технологиясын қолданудың бірнеше әдістері бар [10]: білім беру мекемесінің қолданбалы қызметінде QR-кодтар жүйесін пайдалану әдістемесі; кеңейтілген нақтылық пен виртуалды медиа объектілерді пайдалану әдістемесі; АЖЖ пайдалану әдістемесі. Бірнеше мысал келтірейік: 1. Белгілі бір мәселені шешуге көмектесетін мультимедиялық көздер мен ресурстарға апаратын сілтемелері бар QR кодтарын пайдалану. Кодтарды басып шығару арқылы оларды тікелей оқу құралдарына немесе оқушылардың дәптерлеріне жапсыруға болады; 2. Жобалық қызметті ұйымдастыруда сілтемелер жиынтығын, ақпараттық блоктарды, түсініктемелерді және т.б. жасауға болады, QR-кодтарды жобаны қолдау сайттарының беттерінде, плакаттарда жариялауға болады. 3. Кітапхананы жұмысында QR кодтарын ақпараттық стендтерде, хабарландыру немесе басқа материалға бейне немесе мультимедиа (сілтеме)түрінде орналастыруға болады. 4. Кодты университет кітапханасындағы әдебиеттерді іздеу каталогтарына орналастыру: код негізгі ақпаратты, мазмұнын, авторын және сөреде орналасуын беру үшін автоматты түрде көрсетеді. 5. Кодтар автоматты түрде ақпараттық автоматтандырылған оқу ортасының жүйесіне қосылады. Бұл кодтарда белгілі бір оқу курсының URL-бетіне сілтеме, сабақ кестесіне сілтеме, бос аудиторияның болуы көрсетіледі. 6. Күрделі процестерді көрнекі көрсету. Толықтырылған шындық объектіні көруге ғана емес, сонымен бірге оның неден тұратынын, оның қалай жұмыс істейтінін, уақыт өте келе не болғанын, басқа объектілермен қалай әрекеттесетінін түсінуге мүмкіндік береді. Оқушылар тек материалдық заттарды ғана емес, сонымен қатар процестерді, мысалы, магнит ISSN 1607-2774 Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университетінің хабаршысы № 4(92)2020 140 өрістерінің әсерін, табиғаттағы су айналымын бақылай алады [5]. 4 суретте кеңейтілген шындық технологиясының жұмысын көрсетеді. 7. Бейнетрансляция. Адамның белгілі бір іс-әрекеттерімен экранда зерттелетін тақырыпты қызықты түсіндіретін арнайы бейне жазбалар ойнатылады. 8. Виртуалды шындықты қолданылатын оқу әдебиеті [6]. Қорытынды Кеңейтілген шындық технологиясын шолу және талдау бұл технологияның нақты объектілерді контекстік ақпаратпен толықтыруға және оқу материалын визуализациялауға мүмкіндік бере отырып, білім беру саласындағы жаңа көкжиектерді қалай ашатынын көрсетеді. Нарықты маркетингтік талдау жүргізілді және дамуды енгізудің тиімділігі анықталды, екі бөліктен тұратын бағдарламалық кешен жасалды – қосымша-сканер және веб-интерфейс. Кеңейтілген шындық технологиясын енгізу білім алушылардың өз бетінше оқуға ынталандыруға, аудиторияны қызықтыруға, жаңа мүмкіндіктер мен технологияларды игеруге деген ұмтылысты дамытуға, қымбат құралдар мен зертханалық жабдықтарды мультимедиялық компьютерлік модельдермен алмастыруға мүмкіндік береді. Әдебиеттер 1. Осколков И.А. Augmented Reality: вот такая дополненная реальность [Электрон. ресурс] // Компьютерра. –URL: http://www.computerra.ru/terralab/softerra/448481/(ұсынылған мерзімі: 12.10.2020). 2. BalogA.,PribeanuC.,IordacheD.AugmentedRealityinSchools:PreliminaryEvaluationResultsfromaSummer School // Proceedings of the World Academy of Science, Engineering and Technology. – 2017. – P.114-117. 3. Башмаков А.И. Принципы построения основы создания открытых информационно- образовательныхсред/ А.И. Башмаков, В.А. Старых. – М.: БИНОМ, 2010.2017.-152 б. 4. Pemberton L., Winter M. Collaborative Augmented Reality in Schools [Electronic resource] // University of Brighton. – URL:http://ltee.org/uploads/cscl2009/paper236.pdf(ұсынылған мерзімі: 14.10.2020). 5. Лежебоков А.А., Коломыцева О.В. Программный модуль для прототипирования пользовательских интерфейсов // Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2012. – Т. 132. – № 7. – С. 259-263. 6. Лежебоков А.А., Пащенко С.В. Возможности технологии дополненной реальности // Труды конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям «IS– IT’12». – М.: Физматлит, 2012. – Т. 3. – С. 196-203. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ОБРАЗОВАНИИ А.Б. Алипов, Ж.К. Кулмагамбетова, А.К. Кереев, Е.А. Оспанов жүктеу/скачать 9,41 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|