Образовательная система консервативна — она практически не развивается революционным путём, поскольку её представители несут ответственность за длинную цепь последствий и по этой же причине сторонятся инноваций. Бизнес информационных технологий играет по другим правилам. Революции в компьютерной сфере, прошедшие в течение нескольких последних десятилетий, привели к тому, что в некоторых странах, включая Россию, школы и ВУЗы катастрофически отстали от прогресса, давно завоевавшего себе место в домах учеников. Сможет ли импульс дополненной реальности, подкреплённый относительной доступностью современной электроники, помочь образованию догнать действительность с ноутбуками, планшетами и смартфонами? Выяснить это ARNext решил у специалистов компании EligoVision, занимающейся разработкой коммерческих и социально адаптированных AR-решений — генерального директора компании Сергея Матвеева, директора по маркетингу Валерии Холодковой и руководителя проектов Юлии Смирновой.
Какие конкретные задачи в обучении способна решить дополненная реальность на нынешнем этапе развития технологий?
Юлия: В процессе обучения происходит передача и усвоение обучающимися определённых знаний, умений и навыков. Всему этому дополненная реальность может очень хорошо содействовать, в первую очередь благодаря тому, что именно AR-контент, который может быть продемонстрирован обучающимся, способствует облегчению процесса усвоения знаний. Особенно если эти знания относятся к категории абстрактных или теоретических. В этом ракурсе мы можем рассматривать технологию дополненной реальности как замечательный вспомогательный инструмент для обучения.
Юлия Смирнова, руководитель проектов EligoVision
В принципе, дополненная реальность может использоваться во всём спектре дисциплин, которые изучаются в средней и начальной школе: если брать пропедевтику (греч. введение в какую-либо науку), то начиная со старших групп детских садов, где проходит обучение чтению и знакомство с букварём, а заканчивая высшей школой. Здесь очень важно совместно с методистами продумать тот контент, который будет предлагаться обучающимся.
Сергей: Дополненная реальность не должна существовать как независимая часть процесса обучения, она должна быть дополнением входящих в него учебных материалов. Дети уже привыкли видеть применяемые [для AR-визуализации] устройства у себя дома, пользуются ими повсеместно — у многих школьников сегодня уже есть iPhone, iPad, устройства на Android.
Есть ли успешные примеры применения дополненной реальности в образовании?
Сергей: У нас есть некий опыт работы за рубежом, и несколько проектов начала двухтысячных годов были связаны с внедрением дополненной реальности в образовательный процесс в школах, а также в музейные экспозиции. Кроме того, мы проводили внедрение в Прибалтике по курсу изучения анатомии человека в рамках проекта Евросоюза по программе FP6-2004-IST-4 Augmented Reality in School Environments (ARiSE). Он проводился на деньги Евросоюза в качестве эксперимента: одна школа в Прибалтике, колледж в Чехии — каждое учебное заведение имело свой вариант.
Сергей Матвеев, генеральный директор EligoVision
Вряд ли проект получил дальнейшее развитие. Происходило, как с музеями: в каждом музее была собственная контентная инсталляция, и в течение года-полутора она действовала. Дальнейшая судьба зависела исключительно от школы, от музея — то есть от тех, кто занимался финансированием, потому что поддержка Евросоюза на этом заканчивалась.
Сейчас в США и Европе идёт программа по внедрению 3D-моделирования в образовательный процесс. Дополненная реальность — инструмент для демонстрации контента, и важно, что за контент мы показываем. Есть данные от одного из международных исследовательских агентств, которое запустило проект в конце 2010 года; в этом проекте участвовало порядка семи стран. Производилось тестирование во время уроков с использованием 3D-контента и обычного 2D-контента, результатом которого стали данные о реакции на эти типы материалов. В одних контрольных группах обучение шло с использованием 2D, а в других — 3D. 100% участвовавших в опросе учителей отметили следующее: когда начиналась посвящённая эксперименту часть урока, возрастала дисциплина — как побочный эффект, а процент усвоения материала для групп с 3D составлял порядка 86, тогда как в группах с 2D едва дотягивал до 52.
Эксперимент показал, что в течение пяти минут внимание к материалу в аудиториях, где шла демонстрация 3D-контента, удалось удержать у 95% детей, а при демонстрации 2D-контента это значение достигало порядка 40%. Также оказалось, что этот метод (демонстрация трёхмерных наглядных материалов — прим. ред.) стимулирует детей. Они изучают, что такое 3D-моделирование, сами пытаются моделировать, могут использовать контент для повторения — отключать звук в анимации и повторять услышанное, они могут использовать 3D-модели на уроках рисования. Кроме того, оказалось, что трёхмерный контент стимулирует развитие речи, развитие мимики у детей, даёт лучший уровень усвоения материала.
Каким образом AR стимулирует обучение речи?
Валерия: Развитие речи в образовательном процессе происходит так: после того, как ученик потребил некий объём информации, он его воспроизводит. Когда детям показали некий кейс с использованием 3D и дополненной реальности, богатство речи, используемых речевых оборотов оказалось выше в той группе, в которой демонстрировался именно 3D-контент.
Валерия Холодкова, директор по маркетингу EligoVision
Детям очень трудно усваивать абстрактные, теоретические вещи, как, впрочем, и взрослым. Но когда они визуализированы, когда есть упрощение, тогда раскладка сложного процесса через визуализацию — не важно, технологический ли это процесс или билогический, или даже гуманитарный — облегчает запоминание и последующее воспроизведение сложных конструкций по памяти.
Российская Федерация в последние годы предпринимала попытки перевода процесса обучения на цифровые рельсы и, в частности, перевода школ на электронные учебники. Но детям исключительно важно развивать моторику. Каким образом визуализация может в этом помочь и может ли?
Юлия: Моторные навыки развиваются не только когда человек оперирует физическими объектами. Операции с сенсорным экраном, на котором воспроизводится некий виртуальный объект, позволяющий себя вращать, перемещать, или взаимодействие с маркерами дополненной реальности — это то же развитие моторики. Более того, если мы говорим о маркерной технологии дополненной реальности, то фактически включается и пространственное мышление, ведь пользователь должен следить за тем, в каком положении по отношению к камере находится маркер, какие манипуляции он с ним производит. При этом на экране мы можем видеть как зеркальное отображение пользователя и маркера, так и прямое, и это задействует дополнительные зоны мозга. Поэтому маркерная технология является одним из инструментов для развития моторики.
Наиболее активно моторика развивается лет до десяти, потом её развитие продолжается, но уже менее интенсивно. И если ребёнку два года, то конечно ему вряд ли стоит давать в руки электронный планшет и показывать какие-то действия с дополненной реальностью; ему будет вполне достаточно кубиков и других привычных вещей, чтобы он почувствовал именно текстуру материалов, научился различать их.
Сергей: Дополненная реальность уже присутствует практически на всех выпускаемых гаджетах, я уже не говорю про ноутбуки со встроенными камерами, так что в этом отношении любому ученику, у которого есть ноутбук, устройство на iOS, Android или Windows, имея самый обыкновенный учебник, мы способны совершенно спокойно предоставлять дополнительную информацию. Если таких учеников в классе большинство, педагог может это использовать.
Юлия: Я бы разделила наши школы, условно говоря, на две категории. Есть «школы-энтузиасты», в которых коллективы с радостью откликаются на всё новое, они открыты приходу новых технологий и готовы их с умом использовать, участвовать в процессе адаптации этих технологий, внедрении, популяризации. Но таких энтузиастов очень мало. Остальные школы — очень ригидная масса, которая неохотно откликается на новое.
Российское образование представляет собой административно-командную систему. Поэтому заход с дополненной реальностью должен проходить с двух сторон: снизу через «школы-энтузиасты» и, возможно, через педагогические институты, которые должны быть заинтересованы во внедрении технологии дополненной реальности, которая обладает огромным образовательным потенциалом, и, соответственно, через Министерство образования.
Второй момент, это, конечно, разработка методических пособий. В бездумном внедрении дополненной реальности во все дисциплины и в каждый урок смысла нет. Заменять реальные физические эксперименты виртуальными там, где их можно организовать, не стоит. Конечно, никакая дополненная реальность не сравнится с физическим экспериментом, который дети могут провести своими руками. А вот там, где действительно нет возможности продемонстрировать реальный процесс (будь это физическое явление, химическая реакция и т.д.), AR будет прекрасным инструментом.
Сейчас в западном обществе и в меньшей мере в российском дополненная реальность продвигается AR-браузерами — доступными программами, которые можно использовать повсеместно: с журналами, с учебниками, с плакатами. К сожалению, массовое использование таких приложений в России не наблюдается. Что бизнес и СМИ должны делать для того, чтобы люди привыкли к этим технологиям?
Валерия: Популяризировать. Здесь всё работает на популяризацию. Динамика роста интереса к технологии AR в России налицо. Начиная с 2004-2005 годов количество кейсов с дополненной реальностью и количество экспонентов, которые на своих выставочных стендах и в публичных презентациях используют дополненную реальность, растёт. Российские рекламные агентства по-прежнему с настороженностью относятся к этой инновации в кампаниях, которые организуют для своих клиентов. На Западе есть множество кейсов с известными брендами, которые используют дополненную реальность — с National Geographic, BBC Frozen Planet, пивом Heineken, дезодорантами AXE. В ритейле шикарный пример — масштабная AR-кампания Lego, в которой установленные в магазинах устройства с дополненной реальностью привели к фантастическому росту продаж конструкторов. На Западе это всё растёт быстрее.
По какой причине?
Валерия: Я думаю, что там более развиты информационные технологии, и компании организуют outdoor-акции. В России примеров таких «аутдоров» с использованием дополненной реальности очень и очень мало.
Сергей: Если мы смотрим западные кейсы, то это, как правило, крупные торговые центры, вокзалы, то есть места скопления и прохождения большого количества очень разных людей, от детей до пенсионеров, из разных социальных групп. В России кейсы обычно демонстрируются на выставках, то есть увидеть их могут немногие. Например, на этих выставках очень мало детей. Как только мы выйдем на широкий спектр показа — в тех же «Мега» (торговые центры — прим. ред.), на тех же вокзалах, когда там будут проводиться акции, это станет более доступным, более понятным. Есть психологический момент: если мы выходим на какую-то выставку, не каждый взрослый человек возьмётся за AR-устройство из-за боязни того, что у него что-то не получится. Если мы выходим в детскую среду, то там у нас нет проблем. Поэтому организовывать выход нужно именно на консервативную аудиторию, а чиновники у нас, как известно, консервативны.
Юлия: Если мы говорим об образовательном процессе, то здесь сразу встаёт вопрос об унификации. Сейчас программное обеспечение в области дополненной реальности становится мультиплатформенным или даже кроссплатформенным. При существующей диверсификации устройств переход на мультиплатформенные решения позволит снять проблему с тем, что в разных школах или у разных пользователей разные девайсы. Хотя всё равно какое-то время эта проблема будет существовать. Проще всего системе образования будет пойти по пути унификации платформ, которые она будет использовать в образовательном процессе. Если решения хорошо оформлены, они работают и на планшете, и на ноутбуке.
Сергей: Мы не привязываемся к конкретным устройствам, мы привязываемся к конкретной платформе, то есть к конкретной операционной системе. А то, на чём это будет работать — абсолютно всё равно. Важно, чтобы на всех устройствах стояла, к примеру, платформа Android не ниже определённой версии.
Количество устройств, на которых может быть реализована дополненная реальность, увеличивается. Если раньше надо было покупать что-то очень серьёзное, например, дорогой ноутбук, то сейчас реализацию дополненной реальности можно увидеть в любом доступном лэптопе.
Придётся ли образовательной системе подстраиваться под интересы производителей устройств?
Юлия: Я думаю, что, как только число пользователей станет существенным для компаний, переговорный процесс и урегулирование взаимных интересов станут паритетными.
Тогда как же должен решаться вопрос с людьми с ограниченными возможностями?
Юлия: Здесь важна технология трекинга, отслеживание положения и ориентации объекта (в нашем случае — человека) в пространстве. Если мы рассматриваем категорию инвалидов по зрению, то для них актуальна не визуализация контента, а определение собственного положения и положения вещей в реальном мире, определение позиции человека по отношению к окружающим вещам, распознавание их размеров и так далее. Здесь технологии трекинга и сенсоров могут применяться без визуализации. Конечно, есть технологии нейросенсорики, которые могут вызывать визуальные образы, если те когда-то были сформированы. Дать человеку с нарушенной функцией зрения представление о свойствах предмета и дистанции до него может технология трекинга, являющаяся составной частью как дополненной, так и виртуальной реальности.
Сергей: «Трекинг» — это изначально термин систем виртуальной реальности. Не зная реального положения физического объекта в мире, мы не можем связать его с виртуальным и не сможем «наложить» миры один на другой. Пользователь направляется в пространстве благодаря системам GPS, ГЛОНАСС или с помощью оптического трекинга, когда используются, в частности, камеры.
Это может относиться и к слабослышащим?
Юлия: Для людей, которым недоступен аудиоконтент, прекрасно подходит визуализация, потому что, помимо 3D-моделирования и анимации, можно работать с инфографикой.
А как насчёт устройств типа Google Glass? Предположим, Google начнёт их внедрение в образовательную сферу Соединённых Штатов. Упростят ли они выход самой дополненной реальности в общество и в образование?
Юлия: Именно учитель, вне зависимости от того, какие у него средства, всегда является проводником и посредником. Учитель нужен для того, чтобы процесс передачи знаний был наиболее эффективным и оптимизированным, и для этого используются разные средства в виде наглядных пособий, такие как модели, эксперименты, видеофрагменты, экскурсии, интерактивные доски или очки дополненной реальности. Без учителя ни один инструмент не сработает на 100%.
Сергей: Чисто технически пока ещё неизвестно, когда это решение будет реализовано и тем более популяризовано. Здесь очень много подводных камней. Те же шлемы виртуальной реальности не очень эффективно используются по той простой причине, что аккомодация глаза к дисплею, который находится рядом с ним, очень сложная. Обмануть глаз можно, но зрение начинает вести себя совершенно неадекватно, в таком шлеме я могу находиться недолго. Если Google Glass получит те же проблемы, то, честно говоря, вряд ли можно будет его использовать, особенно детям, у которых зрение и восприятие только формируется.
Широко разрекламированная гарнитура Glass на деле остаётся «тёмной лошадкой»
Еще одна любопытная технология — это «рисование» непосредственно на глазном дне. На мой взгляд она более перспективна, но я подозреваю, что с ней тоже очень много трудностей, и когда они будут преодолены, неизвестно. Тем не менее, эта технология гораздо более «правильная» и здоровая.
Юлия: Открытых данных по медико-психологическим исследованиям влияния [Glass] нет. Какие-то закрытые данные должны быть, так как наверняка такие исследования ведутся и по линии оборонных ведомств в первую очередь.
То есть сейчас популяризации дополненной реальности мешает отсутствие доступной информации?
Юлия: Как один из факторов — да, потому что разнообразные санитарно-гигиенические нормы для дополненной реальности, используемой для детской и юношеской аудитории, ещё должны быть разработаны, а для этого нужны соответствующие исследования. Но использование варианта дополненной реальности для ноутбуков, планшетов или смартфонов в разумных пределах, подчиняющееся конкретным методическим целям, ничем не вреднее использования ноутбуков в повседневной деятельности. Другое дело, что есть определённые нормативы, согласно которым дети, да и взрослые не должны использовать компьютер дольше определённого времени.
Поскольку именно учитель является проводником любого рода знаний в классе, аудитории, в офисе на корпоративном тренинге, как заинтересовать AR-технологиями его?
Юлия: Популяризация в профессиональном педагогическом сообществе, демонстрация технологии на различных профессиональных мероприятиях, выставках, конференциях. Например, Российский государственный гуманитарный университет регулярно организует конференции для педагогического сообщества, где демонстрируются различные технические новинки в средствах обучения.
С точки зрения популяризации это эффективно?
Юлия: Люди прислушиваются, интересуются, но если рассматривать эту каплю в масштабах Москвы или всей страны, то эффект пока очень скромный. Но как говорится, вода камень точит.
В начале 2000-х в Москве вообще не было ни одного музея занимательной науки или музея с интерактивными экспозициями, хотя в Европе и Северной Америке музеи несколько десятилетий активно внедряли в свои экспозиции интерактивные инструменты. Но появился школьный музей «Феномен», затем на его базе Московский музей образования, открылся частный музей «Экспериментаниум», выставка «Зазеркалье», открылся Еврейский музей и Центр толерантности с полностью интерактивной экспозицией. Чем больше будет примеров, и чем больше средства массовой информации будут освещать дополненную реальность и те преимущества, которые даёт эта технология в образовательном процессе, тем больше педагогов будут ее использовать в образовательном процессе.
Отдача от государства в продвижении технологических решений вроде AR есть?
Юлия: Ярко выраженного интереса мы не заметили. У нас, например, нет информации о том, что Министерство образования РФ объявило конкурс на разработку учебных пособий или методических материалов на базе технологий дополненной реальности. Сейчас продумываем наши дальнейшие шаги, что и как мы могли бы предложить педагогическому сообществу.
