دنیای فناوری و اطلاعات هر روز با خبر های جدیدش ما را شگفت زده می کند. خلاقیت بشر در استفاده از تکنولوژی در هر زمینه ای تحسین آمیز است. از این موارد میشود به تکنولوژی واقعیت مجازی اشاره کرد. در این نوشته از واقعیت مجازی و کاربرد آن در آموزش میگوییم. و در آخر تاثیرات استاندارد ها در این فناوری را بیان می کنیم اما قبل از اینکه وارد بحث شویم، یک سوال مطرح می کنیم. تصور کنید شما یک دانشجوی دندان پزشکی و در حال گذراندن دوره کارآموزی هستید. برای فرا گرفتن این حرفه ترجیح می دهید بدون هیچ تجربه ای به سراغ دندان یک بیمار بروید یا به صورت سه بعدی بدون هیچ استرسی این علم را فرا بگیرید؟
واقعیت مجازی چیست؟
واقعیت مجازی (Virtual reality) کوششی است برای از بین بردن مرزهای واقعیت و دنیای مجازی. این فناوری یک محیط سه بعدی است که فرد می تواند با آن تعامل برقرار کند. در این فضا کاربر خود را جزئی از فضا می داند و این باعث می شود کاربر تجربه همه جانبه به دست آورد و جذب این دنیای سه بعدی شود.
برای دستیابی به واقعیت مجازی باید از یک ابزار خاص استفاده نمود، که با نام هدست VR شناخته شده است.
رایج ترین و ساده ترین این ابزار ها احتمالا Cardboard گوگل است. که تجربه دیداری و شنیداری مجازی را در دسترس قرار می دهد. کارشناسان بر این باورند این فناوری نوپا تاثیرات زیادی بر روزمرگی انسان خواهد گذاشت. تکنولوژی های جدید حوضه فناوری و اطلاعات، مثل هوش مصنوعی و واقعیت مجازی از پتانسیل بالای جهت رشد و جهش برخودار هستند.
حال به نقش واقعیت مجازی در آموزش میپردازیم.
مطالب مشابه: به سوی هوش مصنوعی البته با امنیت و اعتماد
کارایی واقعیت مجازی در آموزش
کاربرد واقعیت مجازی در آموزش بسیار گسترده است. برای مثال یک محیط آموزش پزشکی چگونه است؟ در آن بیمار، پزشکان، اتاق عمل و خون وجود دارد که همه این ها میتوانند واقعیتی مجازی باشند.
یا یک کلاس جغرافیا را در نظر بگیرید، برای آشنایی با کره زمین و بخش های مختلف آن، می توانید یک کره زمین جلوی خود قرار دهید و از روی آن به کشف نقاط مختلف بپردازید. و هم می توانید با واقعیت مجازی کره زمین را به صورت سه بعدی در نظر داشته باشید و به اقصی نقاط آن سفر کنید، و همه چیز را به صورت ملموس کشف کنید.
فکر می کنید چنین چیزی در آینده اتفاق می افتد؟ اما باید بگوییم ما همکنون هم میتوانیم شاهد چنین رویداد های شگفت انگیزی باشیم.
VR دریچه ای تازه به حوزه ی آموزش باز کرده است. با استفاده از این تکنولوژی می توان محیط های که کار کردن در آن از ریسک بالایی برخوردار است، یا باید مواد خطرناک در آن کشف کرد را به راحتی شبیه سازی کرد. VR به فراگیران علم این قابلیت را داده است که از اشتباهات خود بدون هیچ ضرر و آسیبی درس بگیرند، مهارت های متفاوتی کسب کنند، تمام راه های ممکن را بدون هیچی محدودیتی تست کنند تا یهترین شیوه را پیدا کنند.
چرا از واقعیت مجازی در آموزش استفاده میشود؟
- کیفیت آموزش بهتر میشود.
- آینده با ثباتی دارد.
- هزینه و اسیب های کمتری دارد.
حال می دانیم واقعیت مجازی چیست و چه کاربرد هایی در آموزش دارد پس وقت آن است بدانیم این فناوری تا چه حد استاندارد سازی شده است. نوشته ای که از این پس میخوانید، مقاله ای از کمسیون بین المللی الکترونیک است به دست سازمان ملی استاندارد ایران ترجمه شده است.
فناوری واقعیت مجازی در بسیاری از موقعیت های آموزشی و یادگیری به منظور ارتقا کسب و کار و افزایش عملکرد مورد استفاده قرار می گیرد.
به عنوان مثال، در مرحله اول، شرکت کنندگان می توانند خود را برای مواجه با بلایای طبیعی و ساخته دست بشر در شرایط مشابه زندگی واقعی، آماده کنند. جراحان و دندانپزشکان می توانند با خیال راحت، روش های پیچیده را تمرین کنند. یادگیری در اپلیکیشن های واقعیت مجازی دانشجویان و محققان را قادر می سازد تا موضوعاتی همچون علوم و تاریخ را از چشم اندازهایی جدید و با روش های آموزشی ارتقا یافته مطالعه کنند.
استانداردها در فناوری آموزش مجازی
نرم افزارها، اجزاهایی مانند نمایشگرها، حسگرها، تصاویر، نقشه ها و فناوری ردیابی را اجرا می کنند که به یک سخت افزار (نظیر هدست یا کلاه های ایمنی) متصل هستند. چندین کمیته فنی IEC مسئول تدوین استانداردهایی می باشند که قابلیت اطمینان، ایمنی، کارایی، قابلیت همکاری و کیفیت اجزای موجود در این فناوری مانند صفحات، حسگرها و سیستم های صوتی، تصویری و چندرسانه ای و تجهیزات را تضمین می کنند.
علاوه بر این، کمیته مشترک ایزو و IEC (ISO/IEC JTC 1) مسئول تدوین استانداردهای فناوری اطلاعات نیز هست. کمیته فرعی 24 نیز روی اتصال های برنامه های مبتنی بر فناوری اطلاعات در ارتباط با گرافیک های کامپیوتری و واقعیت مجازی، پردازش تصویر، نمایش داده های محیطی، حمایت از واقعیت آمیخته و افزوده و تعامل و ارائه بصری اطلاعات کار می کند.
گروه مشاوره ای 13 این کمیته فرعی در زمینه VR و AR مبتنی بر سیستم های تلفیقی ICT، گزارشی جامع (مقاله سفید) در زمینه راهنماهای سیستم های آموزشی و تعلیمی VR/AR تهیه کرده است.
در ادامه، هماهنگ کننده گروه مشاوره ای و رئیس کمیته فرعی 24، Myeong Won Lee اطلاعات بیشتری درخصوص این گزارش جامع (مقاله سفید) در زمینه گرافیک رایانه ای، پردازش تصاویر و نمایش داده های محیطی با خوانندگان به اشتراک گذاشته است.
چرا برای توسعه سیستم های آموزشی و آموزش مجازی به یک رویکرد طراحی مبتنی بر استاندارد نیازمندیم؟
این سیستم ها می توانند در بسیاری از حوزه های کاربردی نظیر پزشکی، تجهیزات سنگین، بهداشت، معماری و تسهیلات مورد استفاده قرار گیرند. آنها ابزارها و محیط لازم برای آموزش و یادگیری را در اختیار کاربران (معلمان و دانش آموزان) قرار می دهند.
به دلیل طیف گسترده حوزه های کاربردی، بدون رویکرد طراحی مبتنی بر استاندارد، سیستم ها ممکن است بدون توجه به کاربردهای معمول یا تبادل اطلاعات، توسعه یابند. این امر می تواند منجر به تکرار تلاش ها برای توسعه و در نتیجه اتلاف منابع شود. یک رویکرد طراحی مبتنی بر استانداردها، رویه ای مشترک را، صرف نظر از کاربرد، ارائه می کند به گونه ای که می توان به تشریک و تبادل اطلاعات دست یافت.
مقاله سفید در زمینه راهنماهای سیستم های یادگیری و آموزشیVR/AR چه چیز را ارائه می دهد؟
این مقاله راهنماهایی را توضیح می دهد که برای توسعه سیستم های یادگیری و آموزش مجازی مبتنی بر فناوری VR و ARهستند. هدف از آن نشان دادن مدل سازی اطلاعات با استانداردهایی است که می توانند برای این سیستم ها استفاده شوند و موارد زیر را ارائه می کند:
• رویه ها یا روش های توسعه سیستم های واقعیت مجازی سه بعدی
• سیستم های آموزشی مبتنی بر استانداردهای ISO/IEC JTC 1
• یک رویکرد سیستماتیک برای توسعه برنامه هایی برای حوزه های ادغام سیستم ها
سیستم های یادگیری و آموزشی VR و AR مثالهایی معمول از برنامه های ادغام سیستم ها می باشند. این مقاله سفید همچنین شامل موارد زیر می باشد:
• تعاریف مفاهیم برای تعلیم و آموزش مبتنی بر VRو AR
• شرح فناوری توسعه برنامه و نرم افزار لازم برای این سیستم ها
• شرح استانداردهای تولید، انتقال و تبادل اطلاعات VR و ARحین توسعه سیستم ها. مدل اطلاعات و معماری سیستم های یادگیری و آموزشی به عنوان مفاهیم استاندارد پایه مشخص شده اند.
• مولفه هایی برای ساماندهی سیستم های یادگیری و آموزش مجازی مبتنی بر مفاهیم استانداردها• شرح فناوری توسعه برنامه و نرم افزارهای مبتنی بر استانداردها و اتصال نرم افزاری میان رایانه ها و دستگاه ها
• مولفه های پیاده سازی برای توسعه سیستم های یادگیری و آموزشی مبتنی بر VR و AR
چه نوع کاربردهایی وجود دارد؟
تقریباً همه برنامه های تعلیمی و آموزشی مبتنی بر VR را می توان براساس نوع کاربرد دسته بندی و پیاده سازی کرد. سیستم های یادگیری و آموزش در حوزه های پزشکی، بهداشتی، تجهیزات سنگین، مهندسی، داخلی، معماری و بسیاری دیگر را می توان جزو این موارد استفاده دسته بندی کرد.
از استانداردهای زیادی می توان برای یادگیری و آموزش مبتنی بر VR استفاده کرد: سه کمیته فرعی JTC 1، استانداردهای بین المللی برای حوزه های مختلف ارائه می دهندکه عبارتند از کمیته های فنی فرعی 24، 29 و 36.
کمیته فنی فرعی 24 بر تدوین استانداردها در تجسم سازی ICTو حوزه های پردازش داده های گرافیکی متمرکز است. استانداردهای ISO/IEC 14772، ISO/IEC 19775-1, ISO/IEC 1803 و ISO/IEC 18038 برخی از استانداردهای تدوین شده در این کمیته فرعی می باشند.
SC 29 بر تدوین استانداردها در حوزه های انتقال، پردازش و رمزگذاری/رمزگشایی داده های ICT و SC 36 نیز بر یادگیری، تعلیم و آموزش (LET) و حوزه های پردازش داده های مرتبط با آنها متمرکز می باشند.
