Как включить высококачественную геометрию в автокаде

Диалоговое окно производительности графики

Эти параметры управляют аппаратным ускорением установленного в системе видеоадаптера и параметрами производительности программ.

Некоторые расширенные параметры графики доступны только при вводе команды -ГРАФИКАНАСТР в командной строке.

Список параметров

Отображаются следующие параметры.

Базовый режим: рекомендуется для простейших видеокарт с минимальными возможностями обработки и ограниченной памятью либо без нее.
Промежуточный режим: рекомендуется для видеокарт средней производительности, имеющих определенные возможности обработки и ограниченный объем памяти.
Расширенный режим: рекомендуется для профессиональных видеокарт с большим объемом памяти и мощными возможностями обработки.

Прим.: В режиме аппаратного ускорения не рекомендуется работать с приложениями удаленного доступа любого типа, в частности, с NetMeeting и Remote Desktop, а также с любыми программами эмуляции Windows. Большинство приложений удаленного доступа не поддерживают аппаратное ускорение; это может стать причиной возникновения общих сбоев отображения и нестабильной работы. Перед использованием программных продуктов на основе AutoCAD совместно с приложением удаленного доступа уточните у разработчика, поддерживает ли данное приложение аппаратное ускорение. В случае отсутствия поддержки аппаратного ускорения отключите его перед запуском приложения удаленного доступа или воспользуйтесь параметром командной строки /NOHARDWARE для запуска программного продукта на основе AutoCAD в режиме программной эмуляции.

Настройки 3D-отображения Доступ к аппаратному ускорению и управлению всеми параметрами эффектов, доступными для используемого драйвера. Если оно отключено, будет активен только параметр «Отображение сглаженных линий». Дополнительные эффекты для материалов Управление статусом дополнительных эффектов для материалов на экране. Полное отображение теней Отображение теней на видовом экране. Пиксельное освещение (по Фонгу) Включение расчета цветов для отдельных пикселей. Когда данный параметр включен, контуры 3D объектов на видовом экране выглядят более гладкими, а эффекты освещения — менее резкими. Стандартные Восстановление значений по умолчанию на основе оценки производительности графики, обеспечиваемой видеокартой. Протокол мастера оптимизации Отображение журнала мастера оптимизации, считывающего данные о системе и на их основании принимающего решение о программной или аппаратной реализации функций, которые поддерживают оба варианта реализации. Производится настройка функций, которые работают с пользовательской системой, а функции, которые могут не работать с этой системой, выключаются. Результаты выводятся в файл журнала, включая информацию о видеокарте.

Понятия, связанные с данным

Ссылки, связанные с данной

LTGAPSELECTION (системная переменная)

Управление возможностью выбора зазоров или привязки к ним на объектах, созданных с использованием прерывистых линий.

Тип:	Целый
Сохранен в:	Реестр
Начальное значение:	1

Запрет выбора или привязки в зазорах (как в предыдущих версиях)

Возможность выбора или привязки в зазорах

Если этот параметр включен, зазоры распознаются объектными привязками, что позволяет выполнять привязку к объектам даже при указании на пустое пространство.

Прим.: Для вступления в силу переменной LTGAPSELECTION необходимо включить аппаратное ускорение и высококачественную геометрию.

Понятия, связанные с данным

Оптимизация производительности графики
Типы линий

Ссылки, связанные с данной

Качественная визуализация dwg-чертежей

Доброго всем здоровья, успехов и всяческого благополучия.
Есть проблема. Часто возникает необходимость качественной фотореалистичной визуализации autocad-проекта. Насколько мне известно, технология при этом такая: геометрия из dwg-чертежа закачивается, скажем, в 3dmax, там объектам присваиваются материалы, текстуры и пр. Процесс этот трудоемок и не поддается эффективной автоматизации. Главная трудность при этом, что каждому объекту нужно присвоить материал, а объектов сотни и тысячи. Если бы материалы, присвоенные в автокаде, конвертировались в max. Увы, приемлемого варианта я не нашел (экспорт файла в 3ds, затем импорт 3ds в 3dmax работает совершенно неадекватно). Поэтому, может, кто знает:
1. Есть ли программы высококачественного рендеринга непосредственно dwg-чертежей?
2. Есть ли программы полной конвертации dwg в 3d-визуализаторы, включая информацию о присвоенных материалах?
3. Есть ли доступный способ изъятия информации о материалах из dwg-чертежа программным путем в среде AUTOCAD2008-2009? В более ранних версиях зачача решаемая, но бяки из Autodesk ставят палки в колеса, маниакально меняя форматы данных и закрывая удобные сервисы программного доступа.
4. Может, проблему я высосал из пальца и есть какие-то другие способы выхода из положения?

ИННОВАЦИИ В ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ AR-ТЕХНОЛОГИИ НА ПРИМЕРЕ ДИСЦИПЛИН НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

ИНФОРМАЦИОННО-КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ / ДИСТАНЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ / НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ / ОРТОГОНАЛЬНОЕ ПРОЕЦИРОВАНИЕ / ПРОСТРАНСТВЕННОЕ МЫШЛЕНИЕ / ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ / УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Меркулова Виктория Анатольевна, Третьякова Злата Олеговна, Шестакова Ирина Григорьевна

Актуальность исследования. С использованием компьютерно-электронно-цифрового оборудования, достижения научно-технического прогресса становятся частью обучения. Это обязывает совершенствовать сферу образования: изменять и создавать формы и содержание обучения, методики и подходы проведения учебного процесса, повышать объем и качество знаний. Дополненная реальность благоприятствует автономному обучению с помощью мобильных устройств, упрощает понимание и интерпретацию геометрических фигур, способствует развитию пространственного мышления обучающихся. Цель исследования — формирование новых знаний, умений и навыков для сближения реального и цифрового миров на базе возможности использования технологии дополненной реальности (AR). Определение причин, затрудняющих принятие пользователями вузов информационных технологий, в качестве образовательного инструмента. Материалы и методы. Были рассмотрены научные работы, опубликованные в период между 2013 и 2022 годами в наукометрических базах данных Scopus, Web of Science, Google Scholar, E-library, изучен педагогический опыт по теме исследования; учтены различные виды диагностики студентов с подведением итогов и обобщены результаты теоретического и практического исследования. Практическое исследование проблемы проводилось путем создания 3D-модели октантов и проекций точек. Результаты исследования. Создано приложение дополненной реальности на платформе версии Unity 2018.4.12f1 с дополнительными модулями Vuforia Augmented Reality Support и Android Build Support. При разработке приложения, создавали 3D-модели октантов, проекций точек, в программе SketchUp. Опрос на осознанное понимание и освоение курса начертательной геометрии показал, что основная часть студентов проявила положительную динамику в освоении курса начертательной геометрии . Заключение. В результате использования специально разработанного приложения на базе платформы дополненной реальности возможен переход от стандартизированных к индивидуальным образовательным траекториям, что значительно повышает эффективность форм обучения и перестройки учебного процесса.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INNOVATION IN ENGINEERING EDUCATION USING AR TECHNOLOGY ON THE EXAMPLE OF DISCIPLINES “DESCRIPTIVE GEOMETRY” AND “ENGINEERING GRAPHICS”

Research relevance. With the use of computer-electronic-digital equipment, the achievements of scientific and technological progress become part of education. This obliges to improve the field of education: to change and create the forms and content of education, methods and approaches to the educational process, to increase the volume and quality of knowledge. Augmented reality favors autonomous learning by using mobile devices, simplifies the understanding and interpretation of geometric shapes and contributes to the development of students’ spatial thinking. The research purpose is to form new knowledge, skills and abilities for the convergence of the real and digital worlds based on the possibility of using augmented reality technology, to determine the reasons that make it difficult for users to accept information technology as an educational tool. Materials and methods. Scientific papers published between 2013 and 2022 in the scientometric databases Scopus, Web of Science, Google Scholar, E-library were considered, pedagogical experience on the research topic was studied; various types of diagnostics of students were taken into account with summing up the outcomes and the results of theoretical and practical research were summarized. A practical study of the problem was carried out by creating a 3D model of octants and projections of points. Research results. An augmented reality application was created on the Unity 2018.4.12f1 platform with additional modules — Vuforia Augmented Reality Support and Android Build Support. When developing the application, the authors created 3D models of octants, projections of points in the SketchUp program. A survey on conscious understanding and mastering the descriptive geometry course showed that the majority of students showed positive dynamics in mastering the descriptive geometry course. Conclusion. As a result of using a specially developed application based on the augmented reality platform, it is possible to move from standardized educational trajectories to individual ones, which significantly increases the effectiveness of modes of study and restructuring of the educational process.

Текст научной работы на тему «ИННОВАЦИИ В ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ AR-ТЕХНОЛОГИИ НА ПРИМЕРЕ ДИСЦИПЛИН НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ»

Перспективы Науки и Образования

Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334 (Онлайн)

Адрес выпуска: https://pnojoumal.wordpress.com/2022-2/22-04/ Дата публикации: 31.08.2022 УДК 37; 004.9

В. А. Меркулова, З. О. Третьякова, И. Г. Шестакова

Инновации в инженерно-техническом образовании с использованием AR-технологии на примере дисциплин начертательной геометрии и инженерной графики

Цель исследования — формирование новых знаний, умений и навыков для сближения реального и цифрового миров на базе возможности использования технологии дополненной реальности (AR). Определение причин, затрудняющих принятие пользователями вузов информационных технологий, в качестве образовательного инструмента.

Материалы и методы. Были рассмотрены научные работы, опубликованные в период между 2013 и 2022 годами в наукометрических базах данных Scopus, Web of Science, Google Scholar, E-library, изучен педагогический опыт по теме исследования; учтены различные виды диагностики студентов с подведением итогов и обобщены результаты теоретического и практического исследования. Практическое исследование проблемы проводилось путем создания 3D-модели октантов и проекций точек.

Результаты исследования. Создано приложение дополненной реальности на платформе версии Unity 2018.4.12f1 с дополнительными модулями Vuforia Augmented Reality Support и Android Build Support. При разработке приложения, создавали 3D-модели октантов, проекций точек, в программе SketchUp. Опрос на осознанное понимание и освоение курса начертательной геометрии показал, что основная часть студентов проявила положительную динамику в освоении курса начертательной геометрии.

Заключение. В результате использования специально разработанного приложения на базе платформы дополненной реальности возможен переход от стандартизированных к индивидуальным образовательным траекториям, что значительно повышает эффективность форм обучения и перестройки учебного процесса.

Ключевые слова: информационно-компьютерные технологии, цифровые технологии, инженерно-техническое образование, дистанционное образование, начертательная геометрия, ортогональное проецирование, пространственное мышление, дополненная реальность, уровень знаний

Ссылка для цитирования:

Меркулова В. А., Третьякова З. О., Шестакова И. Г. Инновации в инженерно-техническом образовании с использованием АК-технологии на примере дисциплин начертательной геометрии и инженерной графики // Перспективы науки и образования. 2022. № 4 (58). С. 243-265. doi: 10.32744^е.2022.4.15

Perspectives of Science & Education

International Scientific Electronic Journal ISSN 2307-2334 (Online)

Available: https://pnojournal.wordpress.com/2022-2/22-04/ Accepted: 25 April 2022 Published: 31 August 2022

V. A. Merkulova, Z. O. Tretyakova, I. G. Shestakova

Innovation in engineering education using AR technology on the example of disciplines «Descriptive Geometry» and «Engineering Graphics»

The research purpose is to form new knowledge, skills and abilities for the convergence of the real and digital worlds based on the possibility of using augmented reality technology, to determine the reasons that make it difficult for users to accept information technology as an educational tool.

Materials and methods. Scientific papers published between 2013 and 2022 in the scientometric databases Scopus, Web of Science, Google Scholar, E-library were considered, pedagogical experience on the research topic was studied; various types of diagnostics of students were taken into account with summing up the outcomes and the results of theoretical and practical research were summarized. A practical study of the problem was carried out by creating a 3D model of octants and projections of points.

Research results. An augmented reality application was created on the Unity 2018.4.12f1 platform with additional modules — Vuforia Augmented Reality Support and Android Build Support. When developing the application, the authors created 3D models of octants, projections of points in the SketchUp program. A survey on conscious understanding and mastering the descriptive geometry course showed that the majority of students showed positive dynamics in mastering the descriptive geometry course.

Conclusion. As a result of using a specially developed application based on the augmented reality platform, it is possible to move from standardized educational trajectories to individual ones, which significantly increases the effectiveness of modes of study and restructuring of the educational process.

Keywords: information and computer technologies, digital technologies, engineering and technical education, distance education, descriptive geometry, orthogonal projection, spatial thinking, augmented reality, level of knowledge

Merkulova, V. A., Tretyakova, Z. O., & Shestakova, I. G. (2022). Innovation in engineering education using AR technology on the example of disciplines «Descriptive Geometry» and «Engineering Graphics». Perspektivy nauki i obrazovania — Perspectives of Science and Education, 58 (4), 243-265. doi: 10.32744/pse.2022.4.15

развитие экономики и рост промышленного потенциала Российской Федерации )в XXI веке зависит от создания целенаправленной компьютерно-информационно-цифровой среды, оборудования и приборной базы, инструментальных средств, новых научных изысканий и применения цифровых технологий в современном производстве. В настоящее время в нашей стране реализуется проект «Современная образовательная среда в РФ» с целью обеспечения равных перспектив получения квалитативного образования с помощью цифровых и информационных систем. Мировые тенденции XXI века связаны с повышением динамичности, гибкости и скорости всех процессов, включая образовательный. В результатах исследования Центра информатики ЮНЕСКО информатика позиционируется как фундаментальная наука, имплицитно координирующая в себе три основных направления: теоретическая информатика, техническая информатика, социальная информатика [1]. Цифровые технологии в современном мире становятся неотъемлемым атрибутом социально-технологической инфраструктуры, распространяясь в присущей им темпоральности не только на цивилизованное, но и на все глобальное человечество, тем самым удовлетворяя потребности общества в информационных и образовательных сферах. При этом информационно-коммуникационные технологии радикально трансформируют все технологические и социально-экономические сферы жизнедеятельности человека [2]. Прогресс в информационных технологиях напрямую связан с развитием вычислительной техники и ее средств, телекоммуникаций и искусственного интеллекта. В 2020 году институтом ЮНЕСКО инициирован проект по информационным технологиям в образовании и осуществлен в партнерстве с Евразийской ассоциацией педагогических университетов.

Учитывая все вышесказанное, необходимо совершенствовать и вносить коррективы в условия подготовки специалистов инженерного профиля. Такая задача сегодня поставлена перед научными и научно-исследовательскими учебными заведениями. Это предполагает перестройку сознания образовательных кадров для создания целенаправленной информационной среды и инженерного образования, обеспечение единства материальных (оборудование, приборы) и инструментальных средств, а также компьютерно-электронно-цифровых технологий в информационной среде обучающихся. Современный специалист технического профиля ощущает нехватку информационно-компьютерно-цифровых знаний и методик, что показал обзор литературных источников. Одна из задач вуза — формирование информационной культуры и информационного мышления, используя компьютерно-электронное оборудование и технологии, а также совершенствование возможностей обретения профессиональных знаний и умений для творческой деятельности, дополняя традиционные формы обучения. Для создания эффективной информационно-образовательно-цифровой среды, которая объединяла бы кадровый потенциал науки, ведущие университеты, новейшие учебно-методические разработки и лабораторную базу, необходимы виртуальные и обновляемые электронно-компьютерные базы, которые дадут возможность удаленного доступа к информационным массивам и развитию электронно-компьютерного мышления студентов, что находится в начально-практических стадиях разработок. На сегодняшний день существует достаточно большое число технологий,

которые позволяют повысить уровень мышления и качество знаний в современном информационном обществе. Одной из таких технологий является технология дополненной реальности. Дополненная реальность (AR) — относительно новая форма взаимодействия между человеком и машиной. Основой технологии является наложение реальной и виртуальной информации и представляет собой смешение ресурсов реального и виртуального миров.

Цель данного исследования — изучение состояния знаний и практических умений в области инноваций инженерно-технического образования с использованием информационно-компьютерных и цифровых технологий; определение причин, влияющих на принятие пользователями вузов информационных технологий в качестве образовательного инструмента. Задачи данного исследования — проанализировать и обобщить существующий опыт внедрения информационно-компьютерных и цифровых технологий в инженерно-техническом образовании; определить ключевые проблемы, влияющие на принятие пользователями информационно-компьютерных и цифровых технологий, как образовательного инструмента.

За последние пять лет в сферу образования внесены колоссальные изменения: изменяются методики и подходы проведения учебного процесса, увеличивается объем знаний в связи с использованием компьютерно-электронно-цифрового оборудования, а достижения научно-технического прогресса становятся частью обучения. Повышенное внимание к проблеме качества высшего образования в России обусловлено происходящими в последние два десятилетия социально-экономическими изменениями, повлекшими за собой изменение потребностей граждан, в том числе образовательных, в условиях создающейся рыночной экономики и присущего ей отношения к труду. Во всех сферах образования ведутся поиски способов интенсификации, модернизации и повышения качества знаний с использованием средств информационных технологий [3]. Возникает необходимость организации процесса обучения в высшей школе на основе современных информационных технологий, где в качестве источников информации все шире используются цифровые образовательные ресурсы. Происходит переосмысление подходов к преподаваемым компетенциям и к методологии передачи знания [4]. В работе Т.С. Аканькиной предлагается сформировать всесторонне развитого специалиста, однако изменения в современном мире и наступившая информационная глобализация в образовании требует переосмысления подходов к организации работы в высшем образовании, что ведет к необходимости создания новых форм и средств взаимодействия участников образовательного процесса. Также требуется развитие инновационных направлений обучения, сочетающих в себе гибкость, удобство получения знаний, доступность для студента, которые основаны на современных информационных технологиях, способных удовлетворять потребности обучающихся в получении актуальной информации для профессионального и личностного роста. [5]. В статье Р.А. Амирова проведен OTSW-анализ системы высшего образования страны. Определены особенности разработки стратегии развития высшего образования, представлена иерархия уровней системы стратегии применительно к стратегии развития отечественного высшего образования и особое внимание уделяется «профессиям будущего», о необходимости их определения на основе прогнозных

потребностей экономики и социальной сферы на ближайшие 15-20 лет; разработке новых образовательных программ, по которым будет осуществляться подготовка необходимых специалистов в вузах страны [6]. Автор статьи А.В. Бочкарев рассматривает методическое и дидактическое оснащение образовательного процесса, что позволяет не только использовать варианты интерактивных занятий, но и моделировать их, а также слушателям просматривать их удаленно и повторно, что значительно расширяет образовательный потенциал подобной системы [7].

Анализ состояния образовательной системы современной России, на основании которого определены основные задачи, от решения которых зависит эффективность ресурсов, направляемых в образование. Важнейшую роль в совершенствовании системы образования должны играть технологии искусственного интеллекта, посредством которых представляется возможным выстраивание индивидуальных образовательных траекторий с учетом когнитивных и личностных особенностей. В этой связи некоторые авторы эксплицируют всевозрастающую значимость гуманитарных дисциплин в образовании для негуманитарных специальностей [8].

Новая роль информационно-коммуникационных технологий в эпоху цифровой трансформации становится центральной темой для многих. Отмечается, что прежняя система образования, многие десятилетия успешно готовившая для страны высококвалифицированные кадры, сегодня уже в значительной мере не способна обеспечить достижение новых образовательных результатов в рамках традиционно построенного содержания образования и традиционного образовательного процесса.

Эти трансформации в комплексе являют собой новый вызов для системы образования в целом, где инженерно-техническое направление не является исключением [19]. Кроме того, возникает вопрос о выборе приемлемых критериев обратной связи, являющихся важным связующим звеном в обучении и важным средством оценки результатов обучения преподавателей и достижений учащихся в обучении [10].

В турбулентную эпоху цифровых преобразований университет приобретает еще большее легитимное значение, рассматриваясь как значимый культурный топос [11]. При этом, зарубежные авторы настаивают на требовании взращивания не только «общего» интеллекта, но и ортогонального ему интеллекта «инструментального» [12].

Становится понятным, чтобы добиться образовательных результатов, отвечающих новым запросам общества, нужны новые средства и построенные на их основе новые технологии обучения, обладающие, специфической гибкостью [13], что особенно важно в инженерно-техническом образовании. Так, в статье К. Фортина, С.А. Игнатьева, М.В. Ворониной рассматривается система компьютерной математики Wolfram Mathematica при решении задач начертательной геометрии в качестве информационного инструмента [14]. По мнению молодых ученых одним из перспективных способов получения образования в наше время является обучение дистанционно, — с помощью возможностей, которые предоставляют современные телекоммуникационные технологии. В настоящее время организационные и педагогические возможности дистанционного обучения реализуются с помощью практически всех доступных телекоммуникационных сервисов, таких как электронная почта, тематические списки рассылки, электронные журналы, конференции Usenet, чат, ICQ, веб-конференции, доски объявлений и т. п.

В книге Х. Папагианнис рассматривается роль технологии дополненной реальности в современном обществе и оцениваются ее перспективы, а также возможности ее внедрения с целью помощи людям в разных сферах жизни [15].

Особый практический интерес представляет работа С.А. Игнатьева, А.И. Фоломки-на и др. о разработке программы-тренажера для развития пространственного мышления студентов и корректирования их неверных ответов при решении задач по дисциплине «Начертательная геометрия» на кафедре начертательной геометрии и графики Санкт-Петербургского горного университета. Она позволяет реализовать индивидуальные траектории обучения, учитывающие разную степень подготовки студентов в смешанном, дистанционном и инклюзивном образовании [16]. Необходимым условием использования программы-тренажера в учебном процессе для организации самостоятельной работы студента является обеспеченность пользователей компьютером и периферийными устройствами (web-камера, сканер, звуковые устройства и т.д.) достаточно высокого уровня [17].

Анализ работ показал, что содержание изучаемого материала, основано на известных статистических данных и не учитывает постоянно меняющиеся факторы педагогической, производственной среды и трудового процесса. Необходимо отметить, что результаты отечественных и зарубежных исследований не полностью доведены до практической реализации. Важной причиной является неготовность специалистов к применению и обслуживанию систем, основанных на технологии дополненной реальности. Для обеспечения постоянного совершенствования образовательного процесса по внедрению информационно-компьютерных и цифровых технологий необходимы дальнейшие исследования.

_Методология, материалы и методы

Для реализации поставленных целей использовались следующие методы: анализ теоретического и практического состояния проблемы; изучение педагогического опыта по теме исследования; различные виды диагностики студентов с подведением итогов и обобщение результатов теоретического и практического исследования. Теоретическая значимость данного исследования заключается в изучении основных средств, ресурсов, инструментов разработки цифровых библиотек, инструментов разработки онлайн-курсов и учебных пособий, сервисов по модели OPM (Online Program Management), новых технологий в оценивании знаний и умений, VR/AR-технологий, информационных образовательных приложений для online-обучения. Практическое исследование проблемы проводилось в форме анкетирования и тестирования базовых понятий геометрии и графики с результатами разработки приложения на базе платформы дополненной реальности. Были рассмотрены научные работы, опубликованные в период между 2013 и 2022 годами в наукометрических базах данных Scopus, Web of Science, Google Scholar, e-library. Поиск проводился по ключевым словам «информационные технологии», «инновации в обучении», «VR/ AR — технологии» и т.п. Были отобраны для оценки по ключевым критериям более 100 статей, которые имеют отношение к теме исследования. Исключены работы, в которых авторы рассматривали информационные технологии в областях, не связанных с образованием. В результате изучения отобраны 29 работ, которые имели непосредственное отношение к объекту исследования и полностью отвечали заданным критериям и были внесены на рассмотрение в качестве обзора современной ситуации изучаемого вопроса, обозначены неоднократно встречающиеся проблемы, освещенные в каждой творческой работе авторов. Основываясь на том, что

изучаемая проблема поднимается во многих исследованиях, то, очевидно, что она важна и должна учитываться при рассмотрении информационных инноваций в области инженерно-технического образования.

В настоящее время существуют следующие новые информационные библиотеки, инструменты и технологии:

1. Доступные цифровые библиотеки. «Электронная библиотека» — это база данных, которая содержит цифровые информационные объекты в различных форматах и предоставляет безграничный доступ пользователям. Для этого требуются накопители учебников и сервисы, которые упростят покупку электронных книг без необходимости подписки университета на дорогую лицензию. Внедрение и развитие информационно-коммуникационных технологий способствует более надежному и компактному сохранению информации в электронной форме, а также более широкому и быстрому ее распространению. Электронные библиотеки предоставляют доступ к удаленным электронным ресурсам и расширяют спектр информационных услуг и повышают качество обслуживания [18]. На современном этапе развития общества, крайне важно более эффективное и оперативное использование информации. Создание доступных электронных библиотек способствует развитию науки, образования, техники и культуры. Это задача национального и международного значения требует стратегического планирования, значительных инвестиций и объединения усилий специалистов во всех сферах деятельности.

2. Инструменты разработки онлайн-курсов и учебных пособий.

Можно выделить основные инструменты:

• iSpring Suite — расширение для программы PowerPoint, позволяет превратить простую презентацию в профессиональный онлайн-курс, можно создать диалоговые тренажеры, электронные тесты и создать обучающую игру.

• CourseLab — средство для создания интерактивных учебных материалов (электронных курсов), для использования в сети интернет, в системах дистанционного обучения. Можно создавать и редактировать учебный материал в среде WYSIWYG, не требующей знания языков программирования.

• Smart Builder — это сервис, который позволяет создавать собственные электронные образовательные курсы, возможно использование различных медиа и игровых элементов.

• Vyew — это виртуальный конференц-зал или переговорная комната и с помощью сервиса можно сделать онлайн-презентацию, опубликовать документ для обсуждения.

• Writing House — это сервис, позволяющий автоматически создавать библиографию и оформлять цитирование в основных стандартах — MLA, APA, Chicago или Harvard.

• MOS Solo — функциональный инструмент, который предлагает множество возможностей в создании образовательного контента. С помощью MOS Solo можно создавать интерактивные графические курсы, викторины, опросы и демонстрации.

• Zenler — это мощный сервис для создания образовательного контента, можно создавать электронные курсы, которые будут работать в iPad, iPhone, Android. Сервис позволяет записывать видео с экрана, добавлять аудио и т.д.

3. Сервисы по модели OPM (Online Program Management) занимается внешняя компания упаковкой материала в курс (не сотрудники университета). вуз использует более подходящие материалы для своих студентов, чем сокращает затраты на дизайн учебных программ. Сервис выступает партнером и для вузов и для технологических компаний, помогает учебным заведениям создавать online-программы.

Сотрудничество с OPM позволяет вузам расширять свою географию и привлекать огромное число новых студентов со всего мира. И за счет доверия к вузу как фундаментальному институту с официальным, признанным дипломом. В России, к сожалению, таких компаний пока нет — рынок только начинает формироваться.

4. Новые технологии в оценивании знаний и умений. Цифровые инструменты позволяют по результатам тестов выставлять оценки с выбором ответа. Рассмотрены несколько пакетов инструментов для оценки знаний [19; 20]:

• Quizizz — предназначен для создания опросов и викторин. Используется для оценки качества эффективности занятия. Преподаватель создает тест по материалу на своем компьютере, а студенты отвечают на вопросы со своих устройств (телефон, планшет, компьютер). Студентам необходимо зайти на сайт, ввести код, который укажет преподаватель, и присоединиться к опросу. Сервис позволяет работать с тестовыми вопросами в определенном темпе, студент видит свои ответы на экране личного носителя и за правильные ответы получает баллы. Преподаватель видит результат каждого студента и группы.

• Plickers — предназначен для быстрой обратной связи и требует зарегистрироваться на сайте и скачать приложение на свой мобильный телефон. На сайте создать группы и тесты, распечатать карточки с QR-кодами. Студенту необходимо правильно показать карточку с QR-кодом, а преподавателю сканировать код с помощью своего телефона. Затем преподаватель назначает группе тест, необходимый для проработки изученного материала, и раздает пронумерованные карточки-задания, номер карточки соответствует порядковому номеру студента в списке группы. При появлении вопроса из теста на экране, студенты показывают карточку определенной стороной вверх, в зависимости от выбранного ответа, а преподаватель сканирует карточки камерой своего телефона, на экране которого показаны ответы: зеленые — верные, красные — ошибочные. Преподаватель может продемонстрировать верный ответ, нажав на определенную кнопку в своем телефоне. Результаты тестирования сохраняются в базе данных и доступны на сайте и телефоне для мгновенного анализа. После сканирования видно полную статистику по каждому студенту. Сервис позволяет распечатывать данные тестов по группам с указанием процента за тест каждого студента.

• ClassFlow — это полифункциональный облачный сервис, объединяющий в себе несколько возможностей: интерактивная доска, конструктор интерактивных занятий, конструктор тестов, опросов, дидактических игр и цифровое портфолио студента, где можно отмечать индивидуальные достижения каждого обучающегося и мотивировать его на достижение лучших результатов. Данный сервис позволяет поддерживать обратную связь преподавателя с группой как во время тестирования, так и во время проведения занятий. Изначально необходимо создать аккаунт и группу на платформе, после чего есть возможность отсле-

живать активность студентов на платформе. Необходимо раздать код группы студентам, чтобы они могли выполнять любые задания, в том числе и индивидуальные. Преподаватель получает результаты выполнения студентами заданий, а они могут увидеть на интерактивной доске свои совместные проекты, выполненные на занятии. Задания выполняются в своем индивидуальном темпе. Удобно проводить опрос, для чего можно использовать следующие инструменты: текст, выбор ответа, число, «да-нет», фиксация на шкале своего ответа. Результаты опроса, при желании, могут быть представлены в виде диаграммы.

5. Информационные образовательные приложения для online-обучения.

Повсеместное использование дистанционных образовательных технологий сформировало логический запрос на выбор и оценку качества информационных платформ с учетом мгновенной перестройки учебного процесса, уделив особое внимание факторам новой техники и технологии. От функционального состояния компьютерно-электронной системы зависит возможность педагогического взаимодействия преподавателя с обучающимися в единовременном режиме. В случае сбоя в работе техники возникают трудности с изложением учебного материала и проверки заданий и знаний.

• Zoom для видеозвонков и для создания видеоконференций;

• Moodle для проведения дистанционного обучения, а также в качестве дополнения к традиционному обучению;

• Skype своего рода первооткрыватель массовой бытовой видеосвязи. Система может скачиваться, устанавливаться и функционировать на целом ряде платформ. Также доступна веб-версия сервиса. Программа позволяет передавать файлы, создавать и отправлять видеосообщения, передавать изображение с экрана монитора;

• Cisco Webex Meetings является одной из наиболее широко используемых платформ для онлайн-конференций. Это многоцелевая система, которая позволяет создавать деловые онлайн-встречи, обмениваться изображениями со своих экранов, разговаривать по телефону, обмениваться мультимедийным контентом.

6. VR/AR-технологии эффективно и наглядно демонстрируют учебный или проектируемый материал как для случаев, когда доступ к практическому обучению ограничен (например, на время пандемии), так и для полного восприятия изучаемого материала, а также на стадии первоначальной отработки сложных навыков в безопасной среде. Дополненная реальность (Augmented reality, AR) по своей сути является компьютерной технологией, которая позволяет пользователю увидеть реальный мир с наложенными на него несуществующими, виртуальными объектами, что создает эффект их присутствия в едином пространстве и позволяет наглядно оценить возможности проекта или лучше понять изучаемый материал. В настоящее время выделяют два базовых принципа построения дополненной реальности:

• на основе маркера;

• на основе координат пользователя.

Для создания приложения дополненной реальности в качестве платформ, можно выделить 5 инструментариев [21; 22]:

• ARToolKit — компьютерная библиотека, предназначенная для создания приложений дополненной реальности, которые на реальный мир накладывают виртуальные, искусственно созданные, изображения. Для создания дополненной реальности данный инструмент использует возможности видеонаблюдения,

которые в режиме реального времени рассчитывают настоящее положение и ориентацию камеры относительно квадратных физических маркеров или маркеров естественных объектов. Как только реальное положение камеры становится известным, виртуальная камера размещаются в той же точке, а нарисованные трехмерные модели накладываются на действительный маркер [23].

• Kudan — движок 2D/3D-распознавания и создания дополненной реальности. Этот высокоскоростной SDK с небольшим размером данных и занимаемой площадью имеет как маркерное, так и безмаркерное отслеживание. Поддерживает высококачественную 3D-графику с картой / шейдером и изменением текстуры в реальном времени.

• Aurasma — с помощью технологии дополненной реальности «оживляет» фотографии, страницы журналов, книг, афиши и иные объекты массового пользования, достигая, таким образом, своей рекламной цели, направленное на потребителя. Инструмент использует камеру телефона для идентификации объектов из окружающего пространства и наложению на их изображение создаваемых моделей.

• InfinityAR — является поставщиком платформы AR Glasses OS, основанной на собственном внутреннем алгоритме SLAM. Решение InfinityAR обеспечивает исключительную производительность, эффективное использование ресурсов и возможности для AR-очков и приложений на базе InfinityAR.

• Vuforia — платформа, которая использует технологии компьютерного зрения, а также отслеживания плоских изображений и простых объёмных реальных объектов в режиме реального времени [24].

Опрос студентов о степени влияния технологии дополненной реальности на процесс осознанного понимания и освоения курса начертательной геометрии состоял из 5 вопросов. В опросе принимали участие студенты в общем количестве 130 человек: у кого не было явных затруднений, с хорошим восприятием курса; те, у кого были незначительные затруднения; и студенты, которые столкнулись с серьезными трудностями при изучении дисциплины. Как видно из диаграммы, представленной на рис. 1, затруднений не возникло у 27% респондентов, 21% студентов испытывали незначительные преодолимые трудности, в то время как 52% опрошенных заявили, что у них возникали серьезные затруднения в освоении традиционного курса начертательной геометрии.

Затруднений не было

Возникали незначительные затруднения

Рисунок 1 Опрос студентов о наличии затруднений при изучении традиционного

курса начертательной геометрии

Результаты опроса студентов

После внедрения в учебный процесс AR-технологии, освоение курса начертательной геометрии помогло значительной части опрошенных студентов (см. рис. 2). Причем, необходимо учитывать, что студенты, на которых технология AR не повлияла или повлияла незначительно на понимание начертательной геометрии — это, в основном, та категория, у которой изначально не возникало затруднений в изучении предмета. Большинство опрошенных показали положительную динамику в освоении курса начертательной геометрии.

Помогло Не поелияло Незначительно помогло

Рисунок 2 Результаты опроса студентов о влиянии технологий АК на восприятие курса

Изучив и проанализировав используемые информационно-образовательные приложения оЫте-обучения, составлена таблица, в которую занесены основные показатели и функции приложений. Это облегчает выбор платформы, которая отвечает конкретным требованиям необходимых показателей. Особое внимание необходимо уделить факторам новой техники и технологии, оценке качества изучения, учитывая мгновенную перестройку учебного процесса (см. табл. 1).

Сравнительные характеристики информационных образовательных приложений

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Инструмент / характеристика Zoom Moodle Skype Cisco Webex Meeting

Платформы Mac, Windows, Linux, IOS, Android Windows, MacOS, Android, IOS, веб Windows, MacOS, Android, Linux, IOS, Xbox One, Amazon Echo, веб Windows, MacOS, Android, Linux, IOS, веб, спец. устройства

Количество участников конференции 1000 200 50 25 на одном экране

Общий чат (количество участников) + (до 500 участников) + + +

Передача файлов н.д. + + +

Прямая трансляция (объем аудитории) 600 тыс. Более 100 тыс. В Skype for business до 10 тыс. До 1 млн.

Качество видео (в период всеобщей «удаленки» может быть снижено из-за возросшего трафика) До 720р До 720р До 1080р 720р

Запись + — + (30 дней) +

Дополнительные функции Подмена фона на видео, демонстрация любого приложения с iPhone / iPad Возможность тестирования, функция голосового чтения с экрана, интеграция с календарями Размытие фона, автоматические субтитры Автоматическая транскриба-ция, интеграция с календарями, запуск видео из Slack и др., голосования

Ограничение бесплатной версии 40 минут записи, 40 минут групповых конференций, до 100 участников — Отсутствие SkypeOut и Skypein Тарифы в РФ зависят от партнеров

Платная версия От 14,99 $ в месяц — Поминутная тарификация звонков SkypeOut и Бкурет От 13,5 $ в мес. / -тарифы в РФ зависят от партнеров

Положительные свойства Можно регулировать процесс подключения микрофона и видео у всех участников, ставить на паузу демонстрацию экрана, предоставлять доступ к отдельным приложениям Возможно составление графика освоения учебного материала, оценивать усвоение материала каждого, имеет открытый системный код, имеет большое количество инструментов, для создания электронных обучающих курсов, возможно загружать любой учебный материал, возможность разработки интерфейса Передает файлы вместе с изображением с web-камеры, с экрана монитора, возможно создавать и отправлять видео сообщения Многоцелевая система, возможность обмена изображениями со своих экранов, возможно создавать лекции и курсы как вживую так и в записи по заданному расписанию, широкий выбор инструментов для выполнения заданий,контроля и управление слушателями, предоставление совместного доступа к экрану и к файлам, возможность выводить участника конференции в «холл», обмен мультимедийным контентом, общение в чате

Слабые стороны Сложный интерфейс, хакерские атаки, сбои в работе, требуется много времени на изучение приложения Отсутствие экстренной технической помощи, не вполне удобный интерфейс для пользователя, требует основательного изучения Применяется для небольших аудиторий или персональных консультаций, плохо откликается на возможные проблемы с сетью Имеет ограничение по количеству участников (500), браузером по умолчанию, выбранным WebEx, является Internet Explorer

На основании Таблицы 1 можно сделать вывод, что при выборе системы дистанционного образования, необходимо определить четкие цели для внедрения системы; бюджет, который планируется использовать для внедрения системы; дополнительные функции образовательных платформ; сильные и слабые стороны; приблизительное количество пользователей и рекомендовать наиболее подходящие приложения. Нами была выбрана наиболее подходящая для наших условий платформа WebEx.

Пространственное мышление, правильное представление геометрических элементов в пространстве, а также обратная задача — воссоздание по трехмерному изображению двумерных чертежей является для студентов трудностью и влияет на четкое освоение дисциплины. Улучшить понимание и развивать пространственное мышление студентов позволяет специально разработанное приложение на базе платформы дополненной реальности. Пространственное мышление — это, своего рода, 3D-мышление, т.е. восприятие мира как некого информационного поля с возможностью взаимодействия с необходимой информацией в любой точке. Одной из точек генерации информации является технология дополненной реальности.

Дополненная реальность (Augmented reality, AR) — это компьютерная технология, создающая эффект присутствия в едином пространстве, с помощью которой пользователь может увидеть реальный мир с наложенными на него виртуальными объектами.

В качестве инструмента поддержки учебного процесса использовали программный комплекс, который состоит из двух модулей:

Первый модуль — приложение, которое устанавливается на портативное устройство. Основными функциями приложения являются:

• сканирование QR-кода с источников, в качестве которых могут быть бумага, экран компьютера и т.д;

• распознавание содержимого QR-кода;

• выполнение дальнейших действий на основании содержания сканированного QR-кода, которое подразумевает:

— выполнение автоматического перехода по ссылке;

— дополнение источника с кодом контекстной информацией;

— наложение поверх QR-кода медиаобъекта (изображение, видео, 3D-объект).

Обязательное условие для работы приложения — доступ в сеть интернета, устройство с поддержкой камеры и возможность беспрепятственно установить приложение. Это могут быть любые гаджеты: телефоны, смартфоны, планшеты, ноутбуки, либо персональные компьютеры.

Второй модуль — программный модуль для работы с хранилищем информации (базой данных) и QR-кодами. Важно отметить, что для создания кода возможно использовать любой подходящий бесплатный сервис. QR-код представляет собой закодированный идентификатор-определитель, который соответствует определенной операции.

Использование QR-кодов с целью создания виртуальной реальности изучаемых объектов, позволило наглядно демонстрировать сложные процессы, зачастую воспринимаемые студентами на базе одной теории. Технология дополненной реальности позволила не только наблюдать объект, но и понять его конструкцию, функциональность, взаимодействие с другими объектами и происходящие с течением времени изменения. В настоящее время главным средством для презентации и работы приложений дополненной реальности являются, в основном, мобильные сенсорные устройства (смартфон, планшет).

Как было указано выше, выделяют два основных принципа построения дополненной реальности:

• на основе координат пользователя;

• на основе проекций;

• на основе наложений;

• на основе маркера.

Для работы с помощью координат пользователя необходимы специальные датчики: GPS-оборудование, акселерометр, гироскоп, компас, которые предоставляют данные на базе местоположения наблюдателя. После чего эти данные анализируются и определяют, какой контент дополненной реальности находится в определенной области.

В случае использования проекционной технологии, создается проецирование искусственного синтетического света на любые поверхности. По своей сути, это голограммы.

При построении дополненной реальности с помощью наложений (совмещений), создается полная или частичная замена исходного изображения дополненным. Примером могут быть рекламные системы конструирования меблировки помещений из заданного каталога.

При построении дополненной реальности с помощью маркера, под маркером подразумевается некий объект, находящийся в пространстве, который находит специальное программное приложение, анализирует его для последующего изображения мнимых виртуальных объектов. На основе полученной информации о положении маркера в пространстве, программа проецирует на него некий виртуальный объект, моделируя, таким образом, эффект его присутствия в окружающем пользователя пространстве. При использовании высококачественных моделей и дополнительных графических фильтров, возможно добиться такого эффекта, когда мнимый, виртуальный объект может стать визуально реальным и трудно отличимым от окружающей обстановки. В качестве маркера, как правило, используют специальное изображение, зачастую нанесенное на лист бумаги или любую плоскость. Вид рисунка может сильно различаться в зависимости от алгоритмов распознавания изображений. В целом, маркерами также могут быть различные геометрические простые и сложные объекты, в том числе, глаза и лица людей.

Итак, перед нами стояла задача получить из плоского чертежа проекций точки на эпюре полномерную 3D-модель данной точки в пространстве. Исходные данные представлены на рис. 3.

В процессе подбора приемлемой платформы для создания приложения дополненной реальности, была выбрана платформа версии Unity 2018.4.12f1 с дополнительными модулями Vuforia Augmented Reality Support и Android Build Support, которая оказалась наиболее оптимальной для решения поставленных задач [25].

При разработке приложения, создавали 3D-модели октантов, проекций точек, в программе SketchUp. Создание метки для фиксации камеры производилось на основе системы автоматизированного проектирования AutoCAD. При разработке самого программного обеспечения пользовались компилируемым языком программирования С++, на основе которого были написаны скрипты (маркеры), которые впоследствии «поднимают» трехмерные модели точек на заданные плоскости.

Для того чтобы программа распознавала точку и строила по ней 3D-модель, были созданы специальные таргет-изображения, состоящие из точек, изображенных на эпюре, их проекций и QR-кодов. Для упрощения распознавания было решено вставить специальные QR-коды, которые сообщают программе о том, какая точка находится на эпюре. Затем на сайте Vuforia создали базу данных и загрузили таргет-изображения в Unity для привязки этих таргетов к будущей трехмерной модели октантов. Пользователь, имея в наличии распечатанный сборник задач по начертательной геометрии (или любому другому изучаемому курсу) с маркерами (метками дополненной реальности) (см. рис. 4), может с помощью камеры смартфона получить полноценные 3D-модели точек в пространстве.

Таким образом, при наведении камеры смартфона на 2D-метку, мобильное устройство захватывает изображение, программа распознает пятна на каждом кадре видео в поисках заданного шаблона — фигуры на эпюре. Так как видео передается в формате 2D, найденная на кадре рамка метки определяется как 2D-контур. После того как камера находит в окружающем пространстве рамку, программа определяет, что конкретно изображено внутри рамки, затем задача системы состоит в построении виртуальной 3D-модели октантов, точки и ее проекций, указанных на задаваемой карточке-метке в двухмерной системе координат изображения камеры. В дальнейшем, как бы ни перемещали метку в пространстве, виртуальная 3D-модель проекций точки и ее истинного положения в пространстве будет так же перемещаться вслед за движением метки (см. рис. 5-6).

Рисунок 4 Проекции точки А с маркерами дополненной реальности

Рисунок 5 Примеры работы приложения дополненной реальности

Рисунок 6 Работы приложения дополненной реальности при проецировании точки А, лежащей в I октанте

Представленные примеры построения проекций точки в трехмерном пространстве на основе технологии дополненной реальности показывают, возможность облегчить восприятие и, главное, понимание изучаемого курса, а также способствовать развитию пространственного воображения и навыков правильного логического мышления студентов. Известно, что только около 30% населения Земли наделено пространственным воображением, а остальные 70% развивают его в процессе обучения. Уровень пространственного мышления человека характеризуется такими показателями, как умение анализировать размеры, форму, расположение и соотношение элементов, мысленно преобразовывать их, и мн. др. Основным достоинством внедрения технологии дополненной реальности в учебный процесс курса «Начертательная геометрия и инженерная графика» является несомненный факт, что студенты с низким уровнем развития пространственного мышления быстрее осваивают теоретическую часть учебной дисциплины, что ведет к развитию пространственного мышления. Таким образом, разработанное программное приложение вполне оправдало себя как необходимый инструмент при решении задач начертательной геометрии посредством вербально-зрительного метода обучения [26].

Также на кафедре начертательной геометрии и графики разработаны и внедрены в учебный процесс методические указания по «Инженерной графике» для выполнения трехмерной модели сборочной единицы детали и набор стандартных изделий (болт, винт, гайка, шайба, шпилька) с применением дополненной реальности (см. рис. 7).

Рисунок 7 Использование технологии дополненной реальности при моделировании

С точки зрения философии разумными преобразователями являемся мы сами: само проявление разума доказывает, что материя в нашем мире постоянно интеллек-туализируется, становится все более информационно-насыщенной и требует нового информационного мышления. Создаются умные машины, приборная база, инструменты и с их помощью мы приблизились к тому, чтобы извлекать полезную информацию из хаотической, создавать новую информацию, выполняя полезную работу. В действительности, информация — это одно из базовых свойств материи, причем по ходу эволюции, она усложняется и становится все более разнообразной. Внедрение в образовательный процесс информационно-компьютерных и цифровых технологий способствует формированию новой парадигмы образования (информационно-компьютерно-электронно-цифровое).

Появилось в образовании новое понятие — «искусственный интеллект». Ключевой задачей искусственного интеллекта является интеллектуальное моделирование достижимых когнитивных процессов. Под «искусственным интеллектом» специалисты понимают «умные машины», то есть системы, которые выполняют обработку информации по алгоритму, имитирующему функционирование человеческого мозга.

Полученные нами данные согласуются с Указом Президента Российской Федерации от 10 октября 2019 г. № 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации» [27], утвержденном в рамках национальной стратегии развития на пери-

од до 2030 г., искусственный интеллект формулируется как комплекс технологических решений, позволяющий имитировать когнитивные функции человека (включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма) и получать при выполнении конкретных задач результаты, сопоставимые с результатами интеллектуальной деятельности человека.

Мы согласны с Е.П. Бояшовой, что в сложившейся в настоящее время ситуации приобретение практических навыков в овладении методами геометро-графических дисциплин усложнилось. В этих условиях перед преподавателями, наряду с традиционными, возникают новые педагогические задачи, а именно, необходимость введения и развития новых форм преподавания, не приводящих к потере качества обучения. Геометро-графические дисциплины занимают одно из важных мест в техническом образовании. Сложность их изучения заключается в использовании непривычных для обучающихся методах визуально-графического представления явлений, объектов и процессов, основанных на теории конструктивного геометрического моделирования. Знания, получаемые студентами, и формируемые у них навыки способствуют развитию пространственного, образного и рационального мышления, необходимого для будущей профессиональной деятельности [28].

Внедрение в образование информационно-компьютерных и цифровых технологий подразумевает обязательное использование современного оборудования, высокоскоростное Internet-соединение, единые электронные ресурсы, что обновит традиционные формы обучения. Использование новых информационных систем и компьютерно-электронных ресурсов приведет к принципиальным изменениям и модернизации в управлении образовательным процессом. Например, переход от стандартизированных к индивидуальным образовательным траекториям обеспечит активное участие студентов в усвоении новых знаний и новых умений, в самообразовании и позволит формировать индивидуальные программы обучения, с большим объемом данных, а также повысит качество освоения знаний и уровень критического мышления. Процессы цифровизации высшего образования должны сопровождаться мониторингом освоения новых информационных потребностей современного рынка и промышленности.

Мы согласны с авторами Н.И. Котелевой, Ю.Л. Жуковским и др., что технология дополненной реальности обладает хорошим потенциалом с точки зрения повышения эффективности не только обучения, но и выполнения трудовых задач на производстве любой отрасли [29]. А внедрение в учебный процесс технологии дополненной реальности соответствует перечню перспективных инноваций включенных в образовательную сферу Институтом ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании.

Актуальное в последние годы Online-обучение позволяет широко и многократно использовать электронные ресурсы (электронные учебники и презентации и т.д.), делает учебный процесс более гибким. Формат дистанционного обучения может осуществляться несколькими формами проведения занятий: чат-занятие (с использованием чат-технологий, которые организуют доступ всех участников одновременно в форме письменных сообщений); веб-занятие (дистанционные занятия, семинары, деловые игры, лабораторные работы, с помощью возможностей интернета). Эти методы не только повышают качество самого образования, но и углубляют профессионализм пользователей посредством большего коэффициента их самообучения и заинтересованности.

Проанализирован имеющийся опыт в области использования информационных технологий в инженерно-техническом образовании, выявлено современное состояние знаний и практических умений в области инноваций, определены проблемы, влияющие на принятие пользователями вузов информационных технологий как образовательного инструмента. Использование информационно-компьютерных технологий развивает творческие способности, активизирует познавательную деятельность, способствует совершенствованию практических умений и навыков, открывает преподавателю новые возможности в изложении дисциплины, а обучающимся дает возможность участия в создании самого процесса занятия. Цель формирующего оценивания — личный прогресс студента в обучении, а с помощью цифровых технологий формирующего оценивания можно отследить и оценить текущее состояние знаний, умений и навыков, а также наметить пути дальнейшего развития.

Структура искусственного интеллекта учебного процесса должна включать в себя следующие составляющие:

• поисковую информационную систему, которая могла бы обеспечить формирование базы данных учебного процесса из различных ресурсов;

• автоматически обновляемую библиотеку электронных средств обучения;

• систему оценки знаний и контрольных заданий, автоматически подстраиваемую под уровень подготовки обучающегося в зависимости от его результатов, которая имеет возможность непрерывного мониторинга успеваемости;

• автоматизированную систему формирования расписания занятий и распределения учебной нагрузки преподавателей;

• поддерживающую систему, которая способна обеспечить бесперебойную связь науки, промышленности, экономики и обучающегося с образовательной организацией.

На примере внедрения в учебный процесс технологии дополненной реальности на кафедре начертательной геометрии и графики показана эффективность ее работы, т.к. вызывает у обучающихся большую заинтересованность, абсолютно новое восприятие содержания дисциплины, лучшее понимание и повышение качества знаний, умений и навыков. На основании проведенной практическо-исследовательской работы, предоставлены рекомендации для обучения студентов и разработана методика преподавания, с использованием технологии дополненной реальности.

Главное преимущество технологий дополненной реальности состоит в минимальной потребности в дополнительных ресурсах и оборудовании. Например, если сравнивать технологии дополненной реальности с технологиями виртуальной реальности, то, несомненно, первые останутся в выигрыше. Причина в том, что для работы технологии виртуальной реальности — для визуализации — требуется обязательное наличие дополнительного оборудования (VR-шлемы или очки виртуальной реальности), а объекты дополненной реальности могут быть воспроизведены в пространстве с экранов обычных смартфонов или планшетов, которые имеются в наличии практически у каждого человека.

Информационно-компьютерные и цифровые технологии занимают ведущее положение в обществе и очевидна необходимость обучения этим инновационным тех-

нологиям современного поколения студентов. Исследование доказало отсутствие научно-обоснованных и практически проверенных программ, инструментов, необходимого оборудования и материалов. Высшие учебные заведения работают над созданием новых условий по оснащению учебного процесса востребованным комплексом компьютерно-электронного оборудования и разработкой психолого-педагогических инструкций безопасного их использования в образовательном процессе. Назрела модернизация в системе высшего образования, в науке и промышленности, необходимо активное вовлечение научных организаций и работодателей в процесс развития современного информационно-компьютерного учебного процесса вуза. Важно создать возможность для обучения и перехода на обновленный уровень инновационного образования — информационно-компьютерно-цифрового мышления.

В технологической среде обучения главное место должны занимать программно-технические системы, как своеобразный «инструмент» научно-педагогического и методического методов познания. Это позволит вести оперативный контроль уровня усвоения знаний, навыков, умений каждого студента и группы, обеспечит объективную оценку качества знаний, «удовлетворенности» образованием, достаточную информированность преподавателя и системы менеджмента качества (СМК).

Необходимо проводить дальнейшие научные исследования, для изучения различных аспектов практической реализации долгосрочных программ и учебных материалов в области внедрения информационно-компьютерных и цифровых технологий в инженерно-технические учебные заведения. Значимую роль в обеспечении внедрения и развития инновационных технологий в высшую школу обеспечивают достижения информационно-коммуникативных и цифровых технологий. Повышенные требования к обучающим кадрам и к личности, осваивающей и потребляющей информационную продукцию, сознательно развивает и расширяет инновационно-цифровую среду и информационное мышление специалистов в образовательном процессе при получении специальности инженерного профиля.

1. UNESCO IITE. AI in Education: Change at the Speed of Learning. UNESCO IITE Policy Brief. Author: Steven Duggan. Editor: Svetlana Knyazeva, 2020.

2. Shestakova I.G. To the question of the limits of progress: Is singularity possible? Vestnik Sankt-Peterburgskogo Universiteta, Filosofiia i Konfliktologiia, 2018, vol: 34, issue 3, pp. 391-401. DOI: 10.21638/11701/spbu17.2018.307.

3. Ponomarenko T. V., Nevskaya M. A., Marinina O. A. Innovative learning methods in technical universities: The possibility of forming interdisciplinary competencies // Espacios. 2019. № 40 (41). P. 16.

4. Schmid M., Brianza E., Petko D. Self-reported technological pedagogical content knowledge (TPACK) of pre-service teachers in relation to digital technology use in lesson plans. Computers in Human Behavior, 2021, vol. 115, art. no. 106586. DOI: 10.1016/j.chb.2020.106586.

5. Аканькина Т.С. Состояние проблемы дистанционного обучения в современном высшем образовании // Глобальный научный потенциал. 2020. № 8 (113). С. 16-21.

6. Амиров Р. А. Стратегия развития высшего образования в России // Вестник НГИЭИ. 2019. № 8 (99). С. 105-117.

7. Бочкарев А.В. Тенденции и перспективы трансформации образования под воздействием мультимедийных информационно-компьютерных технологий // Вестник научных конференций. 2017. № 3-6 (19). С. 31-32.

8. Shestakova I. G., Bezzubova O. V., & Rybakov V. V. Philosophy in a technical university: development strategies in the digital age. Perspektivy nauki i obrazovania — Perspectives of Science and Education, 2022, vol. 55 (1), pp. 186199. DOI: 10.32744/pse.2022.1.12

9. Bylieva D., Zamorev A., Lobatyuk V., Anosova N. Ways of Enriching MOOCs for Higher Education: A Philosophy Course. PCSF 2020, CSIS 2020. Lecture Notes in Networks and Systems, 2021, vol. 184. Springer, Cham. DOI: 10.1007/978-3-030-65857-1_29.

10. Li C., & Liu H. Analysis of an Extensible Teaching Mode for Cultivating College Students into Innovative Talents. International Journal of Emerging Technologies in Learning (iJET), 2021, vol. 16, no. 10, pp. 212-225. DOI: 10.3991/ ijet.v16i10.22751.

11. Васильева М.А., Беззубова О.В. Легитимация университета в современной культуре // Высшее образование в России. 2022, vol. 31. no 3. С. 108-123. DOI: 10.31992/0869-3617-2022-31-22-3-108-123.

12. Müller V.C., Cannon M. Existential risk from AI and orthogonality: Can we have it both ways? Ratio, 2021, vol. 35, no. 1, pp. 25-36. DOI: 10.1111/rati.12320.

13. Polat Z., & Ekren N. Remote Laboratory Trends for Distance Vocational Education and Training (D-VET): A Real-Time Lighting Application. The International Journal of Electrical Engineering & Education, 2020, no. 1, pp. 1-16. DOI: 10.1177%2F0020720920926679.

14. Fortin C., Ignatiev S.A., Voronina M. V. Wolfram mathematica as applied to the interactive visualisation of descriptive geometry problems // Global Journal of Engineering Education. 2021, no. 1, vol. 21, pp. 37-42.

15. Helen Papagiannis. Augmented reality. All you wanted to learn about the technology of the future.

16. Ignatiev S. A., Folomkin F. I., Moroz O. N., Trubetskay O. V., Shamrov I. I. Device availability by students to support blended learning in graphical sciences // World Transactions on Engineering and Technology Education. 2021, no. 2, vol. 19, pp. 196-202.

17. Свид. 2021681410 Российская Федерация. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Тренажёр для развития навыков построения проекций геометрических объектов / А.И. Фоломкин, С.А. Чупин, К.Д. Устименко; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет» (RU). №2021680541 заявл. 14.12.2021; опубл. 21.12.2021, Реестр программ для ЭВМ. 1 с.

18. Ершова Т.В., Хохлов Ю.Е. Опыт и перспективы интеграции российских социально значимых электронных информационных ресурсов на основе концепции электронных библиотек. URL: http://www.artinfo.ru/eva/ EVA2000M/eva-papers/200001/Ershova-R.htm.

19. Unity 2021. URL: http:// unity.com.

20. Доусон М. Изучаем С++ через программирование игр. Питер СПб. 2021. 352 с.

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

21. Платформы для создание приложений в AR-формате. URL: https://ar-conf.ru/ru.

22. Infinityar [Электронный ресурс]. URL https://www.infinityar.com.

23. Азанова А.Е., Гущина А.А. Цифровые технологии формирующего оценивания как современный подход к оценке учебных достижений обучающихся // Педагогика сегодня: проблемы и решения: материалы VI Междунар. науч. конф. Санкт-Петербург: Свое издательство. 2020. С. 54-56. URL: https://moluch.ru/conf/ped/ archive/364/15754 / (дата обращения: 11.11.2021).

24. Via Future. 5 инноваций для педагога. URL: https://viafuture.ru/katalog-idej/innovatsionnye-pedagogicheskie-tehnologii

25. Vuforia Engine Development Portal. URL: https://developer.vuforia.com.

26. Tretyakova, Z.O., Voronina, M.V., Merkulova, V.A. Geometric modelling of building forms using BIM, VR, AR-technology//IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, 687(4), 044048. DOI: 10.1088/1757-899x/687/4/044048

27. Указ Президента Российской Федерации от 10 октября 2019 г. № 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации» (вместе с «Национальной стратегией развития искусственного интеллекта на период до 2030 года») // Собрание законодательства Российской Федерации. 2019. № 41. Ст. 5700.

28. Бояшовой Е.П. Особенности дистанционного обучения геометро-графическим дисциплинам с использованием методов конструктивного геометрического моделирования // Геометрия и графика. 2021. Т. 9. № 3. С. 46-56.

29. Котелева Н.И., Жуковский Ю.Л., Козак Р.А. Технология дополненной реальности как средство повышения безопасности промышленных производств // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019. № 4 (специальный выпуск 7). С. 117-129. DOI: 10.25018/023

1. UNESCO IITE. AI in Education: Change at the Speed of Learning. UNESCO IITE Policy Brief. Author: Steven Duggan. Editor: Svetlana Knyazeva, 2020.

2. Shestakova I.G. To the question of the limits of progress: Is singularity possible? Vestnik Sankt-Peterburgskogo Universitet, Filosofia i Konfliktologia, 2018, vol. 34, issue 3, pp. 391-401. DOI: 10.21638/11701/spbu17.2018.307.

3. Ponomarenko T. V., Nevskaya M. A., Marinina O. A. Innovative learning methods in technical universities: The possibility of forming interdisciplinary competencies. Espacios, 2019. no. 40 (41). p. 16.

106586. DOI: 10.1016/j.chb.2020.106586.

5. Akankina T.S. State of the problem of distance learning in modern higher education. Global scientific potential, 2020, no. 8 (113), pp. 16-21.

6. Amirov R. A. Strategy for the development of higher education in Russia. Vestnik NGIEEI, 2019, no. 8 (99), pp. 105-117.

7. Bochkarev A.V. Tendencies and prospects of transformation of education under the influence of multimedia information and computer technologies. Bulletin of scientific conferences, 2017, no. 3-6 (19), pp. 31-32.

8. Shestakova I. G., Bezzubova O. V., & Rybakov V. V. Philosophy in a Technical University: Development strategies in the digital age. Perspectives of Science and Education, 2022, vol. 55 (1), pp. 186-199. DOI: 10.32744/pse.2022.1.12

11. Vasilyeva M.A., Bezzubova O.V. Legitimation of University in modern culture. Higher Education in Russia, 2022, vol. 31. no 3. C. 108-123. DOI: 10.31992/0869-3617-2022-31-22-3-108-123.

12. Müller V.C., Cannon M. Existential risk from AI and orthogonality: Can we have it both ways? Ratio, 2021, vol. 35, no. 1, pp. 25-36. DOI: 10.1111/rati.12320.

14. Fortin C., Ignatiev S.A., Voronina M. V. Wolfram mathematica as applied to the interactive visualisation of descriptive geometry problems. Global Journal of Engineering Education, 2021, no. 1, vol. 21, pp. 37-42.

15. Helen Papagiannis. Augmented reality. All you wanted to learn about the technology of the future.

16. Ignatiev S. A., Folomkin F. I., Moroz O. N., Trubetskay O. V., Shamrov I. I. Device availability by students to support blended learning in graphical sciences. World Transactions on Engineering and Technology Education, 2021, no. 2, vol. 19, pp. 196-202.

17. Priv. 2021681410 Russian Federation. Certificate of official registration of computer programs. Simulator for Development of Projection Skills of Geometrical Objects / A.I. Folomkin, S.A. Chupin, K.D. Ustimenko; applicant and copyright holder «Saint-Petersburg Mining University» (RU). No. 2021680541 application. 14.12.2021; publ. 21.12.2021, Register of Computer Programs. 1 c.

18. Ershova T.V., Khokhlov U.E. Experience and prospects of integration of Russian socially significant electronic information resources on the basis of electronic library concept. Available at: http://www.artinfo.ru/eva/ EVA2000M/eva-papers/200001/Ershova-R.htm.

19. Unity 2021. Available at: http:// unity.com.

20. Dawson M. Learning C++ through game programming. Saint-Petersburg, Peter Publ., 2021. 352 p.

21. Platforms for creating applications in AR-format. Available at: https://ar-conf.ru/ru.

22. Infinityar [Electronic resource]. Available at: https://www.infinityar.com.

23. Azanova A.E., Gushchina A.A. Digital technologies of formative assessment as a modern approach to assessing learning achievements of students. Pedagogy today: problems and solutions: materials of the VI International scientific conference, 2020, pp. 54-56. Available at: https://moluch.ru/conf/ped/archive/364/15754 / (accessed 11 November 2021).

24. Via Future. 5 innovations for the educator. Available at: https://viafuture.ru/katalog-idej/innovatsionnye-pedagogicheskie-tehnologii

25. Vuforia Engine Development Portal. Available at: https://developer.vuforia.com.

26. Tretyakova, Z.O., Voronina, M.V., Merkulova, V.A. Geometric modelling of building forms using BIM, VR, AR-technology. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 687(4), 044048. DOI: 10.1088/1757-899x/687/4/044048

27. Decree of the President of the Russian Federation of October 10, 2019 № 490 «On the development of artificial intelligence in the Russian Federation» (together with the «National strategy for the development of artificial intelligence for the period up to 2030»). Collection of Laws of the Russian Federation, 2019, no. 41. Art. 5700.

28. Boyashova E.P. Peculiarities of distance learning geometric-graphic disciplines using methods of constructive geometric modeling. Geometry and graphics, 2021, vol. 9, no. 3, pp. 46-56.

29. Koteleva N.I., Zhukovsky Y.L., Kozak R.A. Augmented reality technology as a means of improving the safety of industrial production. Mountain Information and Analytical Bulletin, 2019, no. 4 (special issue 7), pp. 117-129. DOI: 10.25018/023

Информация об авторах Меркулова Виктория Анатольевна

(Россия, Санкт-Петербург) Доцент, кандидат технических наук, доцент кафедры Начертательной геометрии и графики

Санкт-Петербургский горный университет E-mail: nikamay5@mail.ru Scopus Author ID: 57193855171 ORCID ID: 0000-0002-6749-2842 ResearcherlD: AAH-8962-2019

Information about the authors

Victoria A. Merkulova

(Russia, Saint Petersburg) Associate professor, Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Department of Descriptive Geometry and Graphics

Saint-Petersburg Mining University E-mail: nikamay5@mail.ru Scopus Author ID: 57193855171 ORCID ID: 0000-0002-6749-2842 ResearcherlD: AAH-8962-2019

Третьякова Злата Олеговна

Санкт-Петербургский горный университет E-mail: tretyakova_zo@spmi.ru Scopus Author ID: 57191995722 ORCID ID: 0000-0002-7143-0409 ResearcherID: AAH-9102-2019

Zlata O. Tretiakova

(Russia, Saint-Petersburg) Associate Professor, Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Department of Descriptive Geometry and Graphics

Saint-Petersburg Mining University E-mail: tretyakova_zo@spmi.ru Scopus Author ID: 57191995722 ORCID ID: 0000-0002-7143-0409 ResearcherID: AAH-9102-2019

Шестакова Ирина Григорьевна Irina G. Shestakova

(Россия, Санкт-Петербург) (Russia, Saint Petersburg) Доцент, доктор философских наук, профессор Associate Professor, Dr. Sci. (Philosophy), Professor of

кафедры Философии Philosophy Department

Санкт-Петербургский горный университет Saint-Petersburg State Mining University

E-mail: Shestakova_ig@pers.spmi.ru E-mail: Shestakova_ig@pers.spmi.ru

Scopus Author ID: 57204657838 Scopus Author ID: 57204657838

ORCID ID: 0000-0003-1430-9415 ORCID ID: 0000-0003-1430-9415

Как включить высококачественную геометрию в автокаде

Диалоговое окно производительности графики

Список параметров

Понятия, связанные с данным

Ссылки, связанные с данной

LTGAPSELECTION (системная переменная)

Понятия, связанные с данным

Ссылки, связанные с данной

Качественная визуализация dwg-чертежей

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Меркулова Виктория Анатольевна, Третьякова Злата Олеговна, Шестакова Ирина Григорьевна

INNOVATION IN ENGINEERING EDUCATION USING AR TECHNOLOGY ON THE EXAMPLE OF DISCIPLINES “DESCRIPTIVE GEOMETRY” AND “ENGINEERING GRAPHICS”

Добавить комментарий Отменить ответ