КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 20-78-10135
НазваниеАйтрекинг в иммерсивной виртуальной реальности: персонализация образовательных траекторий в химическом образовании
Руководитель Курушкин Михаил Вячеславович, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" , г Санкт-Петербург
Конкурс №50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 08 - Гуманитарные и социальные науки; 08-604 - Теория и методология инновационных процессов в образовании, экспериментальная и инновационная деятельность в образовании
Ключевые слова Отслеживание глаз, когнитивные способности, виртуальная реальность, химическое образование
Код ГРНТИ14.35.07
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
С 2018 года в Российской Федерации действует Национальная программа “Цифровая экономика Российской Федерации”, нацеленная на широкое использование сквозных технологий, в числе которых нейротехнологии, искусственный интеллект, а также технологии VR/AR.
С увеличением количества цифровых сервисов, с которыми обучающиеся взаимодействуют в рамках образовательной среды, усиливается и когнитивная нагрузка, что препятствует результативному освоению материала. Обеспечение всестороннего оценивания функционального состояния обучающегося, снижение напряжения, анализ уровня его навыков являются одними из основных факторов, которые в полной мере должны быть учтены при построении обучающей иммерсивной виртуальной среды.
Рассматривая количественную систему оценивания, принятую в современной российской школе, мы должны констатировать, что она не всегда выполняет свои основные функции: информационную, контролирующую, регулирующую. Иммерсионная образовательная среда, в свою очередь, обладает потенциально высокими возможностями для реализации информационно-контролирующе-регулирующей функции при минимальном отвлечении внимания обучающегося на оценочные проциседуры, обеспечивая комплексный подход к оценке результатов освоения программы и формированию образовательного маршрута с учетом динамики индивидуальных достижений и биологических сигналов обучающихся.
Анализ данных биологических сигналов обучающихся позволит получить всю необходимую информацию, создать комфортную среду для обучающегося и сформировать траекторию обучения, адаптированную под его текущее функциональное состояние. Уникальность сигнала траектории взгляда заключается в том, что в нем одновременно содержится три вида информации об обучающемся: информация о его личности, навыках и функциональном состоянии. Для этого потребуется разработка новых моделей, методов и алгоритмов для идентификации функционального состояния, фиксации достигнутых навыков в иммерсивной виртуальной среде на основе анализа движений глаз.
Таким образом, предлагаемый проект направлен на решение научной проблемы разработки и научного обоснования механизма управления процессом обучения в виртуальной иммерсивной образовательной среде с учетом индивидуальных особенностей и достижений обучающихся для реализации внутренней потребности личности в получении адекватной ее возможностям информации.
Научная новизна исследований обусловлена тем фактом, что в рамках выполнения проекта будут:
— созданы новые подходы к оцениванию, когда оценка достижения планируемых результатов выполняет функцию обратной связи и регулирующего (управляющего) элемента системы;
— разработаны новые модели, методы и алгоритмы идентификации функционального состояния обучающегося и его навыков в виртуальной иммерсивной образовательной среде, что потребует расширения существующих результатов в области анализа движений глаз для случая трехмерного пространства;
— впервые с достижением синергетического эффекта одновременно использованы технологии VR и айтрекинга для построения и научно обоснованной оценки результативности виртуальных иммерсивных образовательных сред.
Актуальность решения указанной проблемы заключается в следующем:
Ожидаемый рост эффективности цифровых образовательных технологий и уровня мотивации обучающихся, социотехнический характер разрабатываемой технологии, направленный на индивидуализацию образовательного процесса, возможность удаленного обучения будут способствовать росту конкурентоспособности образовательных учреждений, как внутри страны, так и за ее пределами.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ