Вместо обычных учебников: виртуальная реальность в образовании

Эпидемия коронавируса привлекла внимание людей, вынужденных оставаться дома, к онлайн-образованию и интерактивным инструментам, способным сделать обучение более наглядным, в частности VR/AR-технологиям. В России виртуальная и дополненная реальность уже активно внедряется в детском образовании как важный элемент нацпроектов «Образование» и «Цифровая экономика». Портал «Будущее России. Национальные проекты», оператором которого является ТАСС, узнал у экспертов, ожидает ли российские школы тотальная виртуализация и что государство должно для этого сделать.

Стоит узнать друг друга лучше

Отечественный рынок VR/AR-решений в детском образовании необходимо разделять на проекты в сфере дополнительных и развивающих занятий и решения, претендующие на внедрение в учебные программы на всероссийском уровне, говорит руководитель направления «Виртуальная и дополненная реальность, технологии геймификации» кластера информационных технологий фонда «Сколково» Алексей Каленчук.

Первое направление, по его мнению, сейчас выглядит «более ярким и цветущим». Дело в том, что в сфере дополнительного образования гораздо меньше регуляторных барьеров, мешающих внедрению новых решений, поясняет Каленчук. Кроме того, такие необязательные учебные продукты должны «продавать себя сами», то есть понравиться и ребенку, и родителям. А в-третьих, спрос на различные развивающие занятия, тем более связанные с новыми технологиями, достаточно высок. «Отчасти эта причина побудила не только частные компании, но и государственные детские технопарки (например, сеть «Кванториум») создавать целые программы обучения работы VR/AR на федеральном и региональном уровнях», — считает Каленчук.

Что касается рынка VR/AR-решений в общенациональной системе детского образования, то он, по словам экспертов, находится в стадии становления и развития. Реализуются пилотные проекты, в том числе с участием медицинских специалистов, которые должны оценить эффект от таких учебных инструментов, найти подходящий сценарий для их масштабирования, исследовать возможные области применения и т.д.

«Постепенно у рынка формируется понимание того, как именно нужно использовать данные технологии в образовании, чтобы раскрыть их преимущества и получить максимальный результат как с точки зрения повышения качества обучения, так и с точки зрения экономической эффективности», — отмечает президент НТС по России, СНГ, странам Балтии и Израилю Андрей Кормильцев.

Так, Центр Национальной технологической инициативы (НТИ) на базе Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) по направлению «Нейротехнологии, технологии виртуальной и дополненной реальности» в 2019 году провел большое исследование имеющихся на российском рынке образовательных решений с VR/AR-технологией, рассказала порталу директор по коммуникациям центра Екатерина Филатова. Был создан методологический совет для формирования единого подхода к обучению. В 2020 году продолжается внедрение в отечественных школах VR/AR-решений, а по итогам их использования запланированы большие исследования.

По мнению гендиректора «Ментал Тех» и креативного директора VRTech Артема Коновалова, для массового внедрения VR в этой сфере необходимо разработать методологию переноса школьной программы в виртуальную реальность. То есть, она должна стать полноценной частью образовательного процесса, а не просто игрушкой. Кроме того, школы должны иметь специальное оборудование и VR-классы.

Вероятно, нынешний бум онлайн-обучения, вызванный режимом самоизоляции из-за эпидемии коронавируса, даст существенный толчок развитию образовательных VR/AR-решений. По словам Филатовой, в этом году они пока не так широкого используются в удаленных школьных уроках, однако спрос на интерактивные образовательные инструменты сейчас существенно возрос. Действительно, такие дисциплины, как физика, химия, ОБЖ и история просто созданы для виртуальной реальности: учителю намного удобнее объяснять материал, а ученикам интереснее его усваивать.

«С текущим запросом на дистанционное обучение спрос на VR в образовании может увеличиться», — согласен и директор по взаимодействию с вузами Mail.ru Group Сергей Марданов.

Зачем и почему

Пока инструменты VR/AR довольно молодые и не способны заменить традиционное образование, но уже сегодня они могут качественно дополнить образование, сделать его более практико-ориентированным, интересным и доступным. Эксперты из ДВФУ, которые разработали дорожную карту развития VR в России, отмечают, что внедрение этих инструментов не только разнообразит опыт школьников, но и позволит существенно повысить доступность качественного образования. Однако пока готовых образовательных проектов с VR в России не очень много, так как инвестировать в эту отрасль начали относительно недавно, а разработка, тестирование и внедрение продукта занимают значительное время, говорит Кормильцев.

По его словам, сейчас наиболее популярными решениями в образовании являются программно-аппаратные комплексы, позволяющие создавать и «посещать» виртуальные экскурсии, просматривать различные видео в формате 360 градусов. Постепенно на рынке появляются и более сложные решения с большим уровнем интерактивности, которые позволяют провести лабораторные работы по физике и химии в безопасной виртуальной среде или же осознать размеры Вселенной и увидеть созвездия на уроках астрономии. 

В 2019 году Центр НТИ на базе ДВФУ совместно с VR/AR-компанией Modum Lab провел один из первых в России экспериментов, доказывающих эффективность применения VR в образовании.

«Мы готовили к ОГЭ по физике школьников из Москвы и Владивостока при помощи VR и сравнили результаты их и тех сверстников из параллели, кто готовился к экзамену традиционными методами», — рассказывает президент Modum Lab Дмитрий Кириллов. Оказалось, что результаты тех, кто занимался с помощью VR, в среднем на 13% выше.

В свою очередь, Кормильцев отмечает, что результаты последних исследований использования VR в обучении показали рост концентрации внимания учащихся на 20% при росте переключаемости и восприятия информации на 15%.

При этом одно из существенных преимуществ VR заключается в том, что внутри шлема сложно что-то списать. «Мечта любого экзаменатора», — добавляет Коновалов.

Психологически готовы

Президент Modum Lab отмечает, что 2019 год стал переломным для развития VR/AR в российском детском образовании. Именно в прошлом году правительство наиболее активно заговорило о необходимости перевода образования на цифровые рельсы, перспективе внедрения виртуальной и дополненной реальности в школах и вузах. Тогда стало известно, что в рамках нацпроекта «Образование» 2 тыс. сельских школ в 50 регионах России в 2019/20 учебном году получат в том числе VR-оборудование для создания специальных классов. Планируется, что к 2024 году в российских школах будет порядка 16 тыс. VR-классов. Внедрение технологий виртуальной и дополненной реальности в образовательный процесс предусмотрено и нацпроектом «Цифровая экономика».

«В России сложилось устойчивое понимание необходимости модернизации образования: повышается цифровая грамотность населения, и часто современным детям бывает недостаточно изучать картинки в учебнике и читать скучную теорию», — считает Кириллов.

По его оценке, во многих российских образовательных учреждениях достаточно благоприятная обстановка для внедрения технологичных решений. Например, Кириллов отмечает высокую оснащенность школ оборудованием, позволяющим использовать AR-технологии: интерактивными панелями, планшетами и компьютерами. Постепенно в некоторых школах появляются и VR-шлемы. «С этим, правда, сложнее, так как оборудование дорогостоящее», — добавляет эксперт. 

По его мнению, власти видят запрос на цифровизацию со стороны учеников и школ и реагируют на него. Например, в 2019 году Московский центр качества образования закупил у российских разработчиков несколько проектов по разным школьным предметам, в частности по английскому языку, для дальнейшего их масштабирования в столичных школах. Появляются похожие проекты и в регионах. Например, на Дальнем Востоке цифровизацией образования, изучением VR/AR-технологий и их внедрением активно занимается ДВФУ. Кроме того, в рамках госпрограмм VR внедряется и в дополнительное образование: в сети детских технопарков «Кванториум», технологических кружках, на IT-полигонах в школах.

«Заинтересованность государства и отдельных образовательных структур видна и по активности на тендерных площадках. Еще два года назад запросов на разработку VR/AR-проектов для детей практически не было, а сегодня их десятки», — говорит президент Modum Lab.

Одновременно появляются и специальные образовательные программы для учителей, которые будут работать с новыми технологиями. Кириллов убежден, что VR/AR-технологии достаточно просты в использовании: овладеть VR-шлемом может любой ребенок или взрослый, и учителей их применение пугает довольно редко. Но все же, по опыту эксперта, в Москве и Санкт-Петербурге учителя лучше знакомы с новыми технологиями, нежели в регионах, где пока недостаточно просветительской работы. И здесь, как и в случае с закупкой VR-оборудования, основная проблема заключается в недостаточном финансировании образовательных учреждений.

Эксперты уверены, что для развития VR в образовании необходимо создать платформу по управлению контентом. По мнению Кормильцева, взрывным решением, которое могло бы резко увеличить использование технологии виртуальной реальности в образовании, может стать продукт, позволяющий учителям самостоятельно создавать уроки и пользоваться базой уроков, разработанной другими преподавателями. «Мы уверены, что, как только такой инструмент будет внедрен, количество контента резко вырастет и использование шлемов виртуальной реальности станет еще более полезным», — убежден Кормильцев.

Экскурсия по мозгу и уроки ОБЖ

По оценке Центра НТИ ДВФУ, в России сейчас более 15 компаний, разрабатывающих образовательные AR/VR-решения для школ и колледжей. 

Например, Modum Lab в 2019 году запустила новое направление Modum Education, в рамках которого специализируется на разработке технологичных решений для школ и университетов. За год был реализовано несколько проектов, в частности в сотрудничестве с HP Inc. в московской школе № 1296 открыт высокотехнологичный образовательный класс с виртуальной реальностью для изучения биологии и физики.

Компания — участница «Сколково» Luden.io еще в начале 2015 года выпустила приложение InMind VR, где в игровой форме можно было путешествовать по мозгу и лечить нейроны, говорит Каленчук.

Другое интересное решение, по мнению Каленчука, представил разработчик VR Concept. Оно позволяет в рамках VR-платформы изучать архитектуру, машиностроение и иные сложные инженерные объекты, в том числе в удаленном и многопользовательском формате обучения. 

Компания Rubius совместно с командой ученых и студентов Томского государственного университета создала прототип платформы для сборки образовательных модулей с использованием VR/AR. Пилотный проект предназначен для преподавателей ОБЖ.

Компания MEL Science развивает продукт MEL Chemistry VR. Он представляет собой систему занятий по химии длительностью от трех до семи минут, где с помощью VR визуализируется сложный материал. Это можно интегрировать в обычный школьный урок. 

Издательство цифрового контента «Физикон» в 2018 году выиграло грант Фонда содействия инновациям и получило средства на разработку образовательной среды для проведения в школах занятий с использованием технологий VR/AR. На финальном этапе проекта, который запланирован на 2020 год, будут разработаны трехмерные модели и тематические комплекты для уроков по физике, истории, естествознанию, географии и биологии. 

Ученые Государственного университета управления совместно с Британской высшей школой дизайна разрабатывают метод, позволяющий более точно подбирать для школьников сферу профориентации с учетом оценки их реакции на ситуации, созданные при помощи VR. Предполагается, что система будет оценивать не только скорость реакции, но и эмоции ребенка, а также показатели работы мозга. По итогам такого анализа она подскажет, в каких сферах навыки подростка окажутся востребованы больше всего.

Проект, направленный на профориентацию, есть и у Mail.ru Group. По словам директора компании по взаимодействию с вузами, совместно с департаментом образования Москвы создана VR-экскурсия по московскому офису Mail.ru Group, в рамках которой можно узнать о востребованных IT-профессиях. «Сейчас мы рассматриваем развитие подобных решений для удаленного присутствия школьников в офисе», — добавляет Марданов.

Виртуализация образования 

В среднесрочной перспективе российский рынок VR/AR-решений в образовании будет расти вслед за удешевлением инфраструктуры и повышением спроса, уверен Марданов.

«В глобальном контексте образовательный сегмент решений VR за ближайшие пять лет имеет все шансы вырасти в семь-десять раз», — добавляет Каленчук.

По его словам, на горизонте трех-пяти лет можно будет наблюдать миграцию наиболее эффективных VR/AR-решений из развлекательной сферы и корпоративного обучения в обязательную образовательную программу школ и активный рост числа VR-классов.

Помимо распространения технологий VR/AR непосредственно в образовательных учреждениях вполне вероятен взрывной рост их домашнего применения, добавляет Кормильцев. «Ситуация с коронавирусом заставила всех по-новому оценить возможности удаленной работы, обучения и общения. VR/AR-решения дают возможность дистанционного обучения со значительно более высоким уровнем погружения, что повышает эффективность обучения и делает технологию востребованной», — поясняет он. 

Со своей стороны государство для развития этого направления, по мнению экспертов, должно совместно с экспертным сообществом разработать регуляторную базу, экономически стимулировать отечественных разработчиков программного обеспечения для детского образования, сформировать стратегию страны в целом и заниматься активной популяризацией AR/VR-технологий. Кроме того, запуск «цифровых песочниц» и fast track (различные экосистемы для ускоренного развития стартапов, в том числе запускаемые крупным бизнесом) для образовательных решений в AR/VR позволит, по словам Каленчука, существенно (до десяти раз) повысить выживаемость образовательных стартапов.

Эксперты также сходятся во мнении, что отечественное детское образование является сложным, но перспективным сегментом для развертывания AR/VR-проектов. «У России есть все шансы стать мировым лидером в сфере виртуального образования», — резюмирует Артем Коновалов.

Источник: Будущее России