Виртуальная реальность: практика встраивания в образовательный процесс

Целью исследования является анализ практик использования VR-технологий для поиска новых моделей организации учебного процесса. Современные технологии виртуальной реальности открывают новые возможности для трансформации образования, обеспечивая интерактивное и иммерсивное обучение. В данной работе рассматриваются практические аспекты интеграции VR в образовательный процесс, реализованные на практике. В статье рассматривается возможность использования технологии виртуальной реальности в системе высшего образования. Обосновывается возможность расширения образовательного пространства за счет внедрения нового инструментария, который существенно меняет роль преподавателя в условиях цифровой трансформации.

Материалы и методы. В работе использованы два основных метода: библиометрический и теоретический анализ. Была осуществлена выборка статей из базы Dimensions.ai для анализа публикационной активности по ключевым словам. При исследовании эффективности VR-обучения был проведен анализ существующих педагогических методик, применяемых в высшей школе, с выделением ключевых факторов, влияющих на усвоение материала. На основе синтеза исследований в области когнитивной психологии и цифровой дидактики разработана модель адаптивного VR-обучения, учитывающая индивидуальные когнитивные возможности студентов.

Результаты. Авторы обращают внимание не только на преимущества VR-технологий в повышении мотивации и вовлеченности студентов, но и возможные проблемы, которые влияют на психофизиологическое состояние обучающихся. Исследование показало, что масштабирование технологий виртуальной реальности в образовании сталкивается со сложностями трех видов: технологическими, психологическими и дидактическими. Технологические сложности включают в себя ограничения, связанные с аппаратным и программным обеспечением, такие как высокая стоимость оборудования, недостаточная производительность для массового внедрения и отсутствие унифицированных платформ для создания и воспроизведения образовательного контента. Психологические аспекты охватывают проблемы адаптации пользователей, включая когнитивную перегрузку, возникновение киберболезни и общее сопротивление новым технологиям из-за недостаточной уверенности в их эффективности. Дидактические трудности проявляются в отсутствии методически обоснованных подходов к интеграции VR в учебный процесс, что выражается в несоответствии контента педагогическим задачам, недостаточной проработанности интерактивных механик и дефиците стандартизированных методов оценки результативности VR-обучения. В качестве ключевых мер по преодолению указанных барьеров исследование выделяет необходимость разработки стандартов для образовательного VR-контента, подразумевающих унификацию форматов, методов оценки качества и принципов интерактивного взаимодействия, а также повышение уровня технической грамотности преподавателей.

Заключение. В результате анализа успешных кейсов, реализованных в различных университетах, автором систематизированы модели организации учебного процесса с использованием VR-технологий. Рассмотренные вопросы могут стать основой для разработки стандартов VR-обучения, создания адаптивных образовательных программ и рекомендаций для педагогов и разработчиков EdTech.

1. James M. Clark, Allan Paivio. Dual coding theory and education // Educational Psychology Review. 1991. № 3 (3). С. 149–210. DOI: 10.1007/BF01320076.

2. Mayer R. E., Anderson R. B. Animations need narrations: An experimental test of a dual-coding hypothesis // Journal of Educational Psychology. 1991. № 83 (4). С. 484–490. DOI: 10.1037/0022-0663.83.4.484.

3. Allcoat D., Mühlenen A. Learning in virtual reality: Effects on performance, emotion and engagement // Computers & Education. 2018. № (26). С. 2140. DOI: 10.25304/rlt.v26.2140.

4. Корнилов Ю. В., Попов А.А. VR-технологии в образовании: опыт, обзор инструментов и перспективы применения // Инновации в образовании. 2018. № 8. С. 117–129.

5. Natale A.F., Repetto C., Riva G., Villani D. Immersive Virtual Reality in K‐12 and Higher Education: A 10‐year systematic review of empirical research // Br. J. Educ. Technol. 2020. № 51 (6). С. 2006–2033. DOI:10.1111/BJET.13030.

6. Еременко Ю.А., Залата Ю.А. Психофизиологические подходы к проектированию образовательного контента в иммерсивной среде // Вопросы образования. 2020. № 4. С. 207–231. DOI: 10.17323/1814-9545-2020-4-207-231.

7. Makransky G., Terkildsen T.S., Mayer R.E. Adding immersive virtual reality to a science lab simulation causes more presence but less learning // Learning and Instruction. 2017. № 60. С. 225–236. DOI: 10.1016/j.learninstruc.2017.12.007.

8. Marougkas A., Troussas C., Krouska A., Sgouropoulou C. Virtual Reality in Education: A Review of Learning Theories, Approaches and Methodologies for the Last Decade // Electronics. 2023. № 12 (13). С. 28–32. DOI: 10.3390/electronics12132832.

9. Baceviciute S., Cordoba A.L., Wismer P., Jensen T.V., Klausen M., & Makransky G. Investigating the value of immersive virtual reality tools for organizational training: An applied international study in the biotech industry // Journal of Computer Assisted Learning. 2021. № 38 (2). С. 470–487. DOI: 10.1111/jcal.12630.

10. Yoon H., Moon H., Sung M., Park S., Heo H. Effects of Prolonged Use of Virtual Reality Smartphone-based Head-mounted Display on Visual Parameters: A Randomized Controlled Trial // Nature – Scientific. 2021. № 11 (1). С. 15382. DOI: 10.1038/s41598-021-94680-w.

11. Силакова Л.В., Соснило Л.В. Исследование готовности участников образовательного процесса к применению цифровых технологий в образовании // Психологическая наука и образование. 2023. Т. 28. № 4. С. 112–133. DOI: 10.17759/pse.2023280407.

12. Radianti J., Majchrzak T.A., Fromm J., Wohlgenannt I. A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda // Computers & Education. 2020. № 147. С. 103778. DOI:10.1016/j.compedu.2019.103778.

13. Корнеева И.В. Применение современных образовательных технологий при проведении цифровой трансформации вуза // Глобальный научный потенциал. 2024. Т. 2. № 11 (164). С. 43–47.

14. Cicek I.; Bernik A.; Tomicic I. Student Thoughts on Virtual Reality in Higher Education // A Survey Questionnaire. Information. 2021. № 12 (4). С. 151. DOI: 10.3390/info12040151.

15. Глоба А. Гибридная модель для вовлечения студентов в практические онлайн-занятия // Вопросы образования. 2022. № 3. С. 7–35. DOI: 10.17323/1814-9545-2022-3-7-35.

16. Yang C., Zhang J., Hu Y. et al. The impact of virtual reality on practical skills for students in science and engineering education: a meta-analysis // International Journal of STEM Education. 2024. № 11 (1). С. 28. DOI: 10.1186/s40594-024-00487-2.

17. Гаранин С. А. Использование виртуальной и дополненной реальности для повышения мотивации студентов при изучении технических дисциплин // Наука. Техника. Человек: исторические, мировоззренческие и методологические проблемы. 2023. Т. 1. № 13. С. 291–296.

18. МГУ и Университет Султана Кабуса (Оман) подписали соглашение о сотрудничестве [Электрон. ресурс]. Режим доступа: https://msu.ru/press/smiaboutmsu/mgu-i-universitet-sultana-kabusaoman-podpisali-soglashenie-o-sotrudnichestve.html?sphrase_id=3891789.

19. Психология виртуальной среды и медиапространства [Электрон. ресурс]. Режим доступа: https://www.fa.ru/for-applicants/educational-programs/bachelor/psiholog-virtualnoysredy-i-media-o/.

20. Chiu T. K. Applying the self-determination theory (SDT) to explain student engagement in online learning during the COVID-19 pandemic // Journal of Research on Technology in Education. 2021. № 54 (1). С. 14–30. DOI: 10.1080/15391523.2021.1891998.