ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ

А.С.ПАЩЕНКО

заместитель начальника кафедры защиты информации ВИИРЭиС

ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ

Аннотация. В статье рассматриваются аспекты использования современных информационных технологий в образовательном процессе. Анализируются результаты использования компьютерных технологий в донесении информации до учащихся. Исследуются методики донесения информации и выбирается оптимальная методика разработки цифрового контента. Описывается методология создания образовательных материалов для голографической 3Б-витрины, позволяющая оптимизировать процесс разработки учебных материалов и глубже понять специфические особенности функционирования голографической 3D-витрины.

Ключевые слова: обучение; образование; 3Б-технологии; информационные технологии; программное обеспечение; голография.

Введение

Первоочередной задачей, стоящей перед каждым, является обучение, от качества которого зависит дальнейшее развитие человека. Несмотря на то что методики донесения информации у преподавателей разные, их объединяет одно: использование современных информационных технологий, выбор которых полностью зависит от уровня образованности преподавателя в области информатики. К сожалению, развитие информационных технологий не упрощает методику разработки цифрового контента. Единственным доступным вариантом является выбор технологий, с помощью которых возможно создавать контент на уже известном для преподавателя программном обеспечении.

С развитием информационных технологий и увеличением количества яркой, красочной и разнообразной мультимедийной информации требования к представлению новой информации ужесточились. Презентационные приложения стали неотъемлемой частью любого урока. Совершенствование возможностей современных мультимедийных устройств позволяет демонстрировать информацию любого типа и размера в различных помещениях.

Почему важно использовать мультимедийные приложения для презентаций? Чтобы понять целесообразность этого вопроса, необходимо сперва оговорить правила успешного проведения урока. Все презентации условно можно разделить на три типа: презентация-дополнение, презентация на публику и интерактивная презентация.

Презентация-дополнение. Во время проведения урока учитель использует учебники, в которых ученики могут найти объяснение предложенной информации или следить за ходом ведения занятия, имея план урока перед глазами.

Для сосредоточения и контроля внимания каждого из учащихся используют единый источник информации, чтобы ученики могли как можно лучше воспринимать учебный материал. Вышеупомянутый тип презентаций не содержит полноценной (полной) информации, а лишь дополняет учителя.

Презентация на публику. Работа на большую аудиторию требует умения удерживать ее внимание на протяжении всего выступления. Наиболее целесообразным в этом случае является использование визуализации, что помогает получить максимально точное представление об объекте демонстрации. Использование мультимедийных устройств на сцене или в зале создает атмосферу концерта. Именно она позволяет ученикам полностью приобщиться к предлагаемой информации и не отвлекаться. Такой прием чаще всего используется в случае, когда проводится презентация для не подготовленной заранее аудитории.

Интерактивная презентация. Этот тип презентации используется в формате игры. Главным требованием к ней является привлечение учащихся к процессу ведения урока. Данный формат предусматривает приглашение к презентационному устройству ученика и проведение демонстрации вместе с ним. Преимуществами интерактивной презентации является то, что каждый принимает в ней участие. Такой тип позволяет учащимся как можно лучше воспринять информацию и увеличивает их интерес к изложенному материалу. Любое устройство, которое входит в повседневную жизнь и является общедоступным для покупки, не вызывает повышенного интереса у ученика и не удерживает его внимание. Однако среди множества разнообразных гаджетов на российском рынке появилась новая технология — голограмма. Устройство, позволяющее просматривать голографи-ческое изображение, называется голографической 3D-витриной. Голографиче-ская 3D-витрина используется в сфере визуальной рекламы и может применяться шире — как демонстрационное средство с эффектом оптической иллюзии.

Основной компонент методики использования голографических технологий в образовании — виртуализация образовательного процесса путем привлечения к нему учащихся. Ввиду того, что формат голографии в классе непривычен для человеческого глаза и дополняет воображение учащихся, этот метод можно считать инновационным.

Методы исследования

Изучение нового материала для учащихся школы является непростым процессом. Сложность заключается в том, что человеческий мозг не может долго фокусироваться на неизвестной информации и начинает уставать быстрее. Усталость при статических усилиях наступает быстро, несмотря на видимую легкость учебного упражнения, так как определяющим в развитии усталости является снижение работоспособности нервной системы. В нервных центрах состояние возбуждения поддерживается непрерывно, нет ритмического чередования возбуждения и торможения. Такие особенности функционирования нервных центров приводят к быстрому снижению их работоспособности.

Возникает задача донести информацию до учащихся с разным уровнем интеллекта и скоростью ее восприятия за урок, а также добиться того, чтобы они усвоили ее, не потеряв желания учиться. Для решения этой задачи нужно обратиться к теории обратного вывода. Обратный вывод делается исходя из списка целей (или гипотез) и работает в обратном направлении — от конечного вывода к антецеденту, чтобы проверить, приведут ли исходные данные к искомому выводу (цели).

Вектор развития информационных технологий направлен на увеличение производительности гаджетов и минимизацию их размеров, выполнение сложных процессов на маленьких устройствах. Сложными процессами можно считать игры и яркие динамические изображения.

Необходимо использовать устройства, которые будут интересными для изучения каждому ученику и станут своеобразным концентратором внимания. Таким устройством является голографическая 3D-витрина. Ее применение позволит сосредоточить внимание учащихся на изучении нового материала, виртуализировать процесс обучения. Она может использоваться как интерактивная презентация, погружающая учащихся в игровой мир и путем игры предоставляющая им нужную для запоминания информацию.

Результаты исследования

Важным вопросом для каждого преподавателя является возможность создания цифрового контента для устройства. Голографическая 3D-витрина переводит изображение с компьютера в голограмму, что позволяет уменьшить время на разработку материала, а в некоторых случаях использовать уже имеющиеся презентационные приложения [1; 2; 3; 4].

Прежде всего, перед созданием контента необходимо понять принцип работы голографической 3D-витрины. Особенности ее функционирования следующие: взаимодействие устройств осуществляется за счет использования программного обеспечения на планшете и компьютере. На планшете осуществляется контроль за изображениями и функционированием компьютера, контроль за световой стеной, а также настройка устройства. На компьютере находятся мультимедийные файлы и веб-приложение для воспроизведения видео.

Использование динамической 3D-голограммы позволяет на одном стенде демонстрировать любое изображение, которое имеет достаточный размер. Благодаря этой технологии возможно демонстрирование не только предметов, но и инсталляций прошлого, размещение предметов в нужной среде, что позволяет создать эффект дополненной реальности. Также возможны инсталляции больших размеров и воссоздание исторических фактов или фантастических событий.

Сфера применения голографических 3D-проекторов ограничивается лишь воображением учителя. Использовать голографическое 3D-изображение возможно без создания специальных условий в классе. Эта технология способна перенести учеников в любую среду без риска для здоровья и риска нанесения вреда предметам старины или живым существам.

Использование 3D-технологий в области голографии открывает новые возможности для создания моделей в пространстве. Современное программное обеспечение значительно ускоряет процесс создания голограмм и улучшает результат.

Создание голографической презентации — трудоемкий, но несложный процесс, по этапам работы не отличающийся от создания динамических 3D-моделей. Учитель создает креатив, после чего проводит замеры объектов, которые будут демонстрироваться. Конечным этапом является моделирование объекта. Разработчик голографической 3D-витрины uScreener отмечает, что для использования в голографической 3D-витрине графических материалов последние должны соответствовать следующим требованиям:

1) расширение изображения должно быть не менее 4К;

2) использование фона недопустимо; должен быть только черный фон, который будет служить пустотой и придавать объем;

3) не допускается использование оттенков или цветов, близких к черным или белым. Они служат пустотой (черный цвет) и бликами на стекле (белый цвет). Неяркие цвета не имеют достаточной силы прохождения сквозь стекло со светофильтрами и будут незаметными на призме;

4) использование слишком мелких деталей не допускается, так как стекло состоит минимум из двух слоев, что будет создавать эффект двойственности изображения;

5) не допускается использование эффекта «тень» для любого изображения или линии изображений;

6) подавляющее количество голографических 3D-изображений выполнены синим и зеленым цветами. Именно эти цвета создают объем и имеют достаточную контрастность для просмотра при любом освещении [2, с. 142].

Полноценное воспроизведение 3D-голограммы обеспечивается оборудованием, которое имеет название «голографическая 3D-витрина». Устройство конвертирует потоки света от LED-монитора (сокр. от англ. light-emitting diode — светоизлучающий диод) и воспроизводит изображение на световой стене, которая является проекционным экраном.

Технология, рассматриваемая в рамках статьи, содержит практический характер и выполняется с учетом определенного алгоритма последовательных действий.

Рассмотрим алгоритм использования голографической витрины:

1. Подключение устройства к компьютеру.

2. Поднесение рук в зону действия устройства.

3. С помощью действий, которые являются запрограммированными, выполняются задачи.

Презентации для голографической витрины делятся на три вида (перечислены ниже).

1. Веб-приложения. Презентации, которые включаются с помощью веб-приложения, идущего в комплекте к голографической 3D-витрине. Материалами для презентации являются видео, сайты и фото.

2. Интерактивные игровые приложения. Этот тип презентации помогает превратить голографическую 3D-витрину в игровую консоль.

3. Презентации PowerPoint. Презентации, созданные в PowerPoint, должны соответствовать следующим критериям:

- черный фон презентации;

- графические материалы должны быть высокого качества;

- графические материалы не должны содержать фона, кроме черного.

Заключение

В статье были рассмотрены ключевые аспекты донесения информации до учащихся путем использования современных информационных технологий. Показано, что приоритетным средством донесения информации до слушателей является использование технологий, которые еще не вошли в повседневный быт.

Список источников

1. Kraskevich V. E. 3D technology in holography / V. E. Kraskevich, I. A. Tyschenko, I. D. Pylypenko // International Journal of Business and Applied Social Science. 2019. Vol. 5, iss. 8. P. 312-321.

2. Pedrini G. Digital holographic microscopy in the deep (193 nm) ultraviolet / G. Pedrini, F. Zhang, W. Osten // Applied Optics. 2007. Vol. 46, № 32. P. 7829-7835.

3. Bonnie S. In ner world of 3 ds Max 9 / S. Bonnie, S. Anzovin. Williams Publishing, 2012.

4. Пилипенко И. Д. Использование голографических технологий в изучении английского языка: учебное пособие / И. Д. Пилипенко. Александрия, 2021.