ТЕХНИКАЛЫҚ ЖӘНЕ КӘСІПТІК БІЛІМ БЕРУДЕ ВИРТУАЛДЫ ШЫНДЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ: ЦИФРЛЫҚ ИННОВАЦИЯЛАРДЫҢ МҮМКІНДІКТЕРІ

Абдулмаксут Айнур

Жамбыл облысы әкімдігінің білім басқармасының

№ 7 Бетқайнарколледжі, әдіскер

Жамбыл облысы, Қордай ауданы

Аңдатпа №7 Бетқайнар колледжінде қолданылып жатқан виртуалды шындық (VR) және толықтырылған шындық (AR) технологияларының кәсіптік білім берудегі артықшылықтары талқыланады. Бұл технологиялар студенттерге трактор түйіндерін құрастыру, комбайнды басқару және дәнекерлеу дағдыларын қауіпсіз, интерактивті ортада меңгеруге мүмкіндік береді. Заманауи VR құралдары оқу үдерісін оңтайландырып, техникалық дағдыларды жетілдіру мен ХХІ ғасыр талаптарына сай мамандар даярлауда тиімді шешім ұсынады.

Түйін сөздер: виртуалды шындық, толықтырылған шындық, кәсіптік білім беру, инновациялық технологиялар, трактор тренажері, дәнекерлеу симуляторы, техникалық дағдылар, цифрлық білім, интерактивті оқыту

Зерттеу мақсаты: Кәсіптік және техникалық білім беру жүйесінде виртуалды және толықтырылған шындық технологияларын қолдану арқылы оқу үдерісін жетілдіру, студенттердің техникалық дағдыларын дамыту, қауіпсіз және тиімді білім беру ортасын құру, сондай-ақ цифрлық инновацияларды пайдалана отырып, болашақ мамандарды заманауи еңбек нарығының талаптарына бейімдеу.

Зерттеу нысаны: Виртуалды шындық (VR) және толықтырылған шындық (AR) технологияларын қолдану арқылы оқу процесіндегі тиімділігін арттыру.

Зерттеу пәні: техникалық және кәсіптік білім беру орындарында ауылшаруашылығын механикаландыру мамандығыының білім беру процесінің құрамдас бөлігі ретінде виртуалды шындықтың имитациялық технологиялары.

Зерттеу тапсырмасы: Виртуалды тренажерлерді пайдалану арқылы ауыл шаруашылығын механикаландыру саласындағы студенттердің практикалық дағдыларын дамыту, оқу қауіпсіздігін арттыру, және заманауи цифрлық технологиялар арқылы студенттердің мотивациясын көтеру.

Қолданылатын зерттеу әдістері: Ғылыми дереккөздерді талдауды қамтитын теориялық әдістер; оқу процесін зерттеу мен бақылауды қамтитын эмпирикалық әдістер.

Зерттеу нәтижелері: ғылыми жарияланымдарды талдау виртуалды шындық симуляторлары ұғымын, оқыту нәтижесіне жету мен кәсіби құзіреттіліктерін бағалау үшін пайдалануды анықтауға мүмкіндік береді. Негізгі қорытындылар: білім беру процесіне виртуалды шындықты модельдеу технологияларын енгізу оқытудың тиімділігін арттырады, студенттердің кәсіби ойлауын дамытуға ықпал етеді, кәсіби құзыреттіліктерді қалыптастыру сапасын арттырады.

Кіріспе. Кәсіптік колледждерде, соның ішінде аграрлық колледждерде білім беру процесін тиімді жоспарлау инновациялық білім беру технологияларын біріктіруді талап етеді. Қазіргі цифрлық дәуірде смарт білім беру тұжырымдамасы кеңінен танылды және жыл сайын жастар арасында сұранысқа ие болып келеді. Сонымен қатар, Төртінші өнеркәсіптік революция технологиялары (Индустрия 4.0) білім беру жүйесіндегі өзгерістерді жеделдетуге ықпал етеді.

Цифрландыру жасанды интеллект, цифрлық егіздер, виртуалды және толықтырылған шындық сияқты смарт технологияларды қолдану арқылы дәстүрлі оқыту үлгілерін өзгертеді. Бұл технологиялар білім беру процесін оңтайландырып қана қоймайды, сонымен қатар автоматтандырудың жаңа деңгейлерінің арқасында оқу уақытын қысқартады.

Бүгінгі таңда ғылымда және қоғам өмірінде болып жатқан интеграциялық процестер техникалық және кәсіптік білім беру ұйымдарының түлектерінің кәсіби дайындығына үлкен талаптар қояды, бұл өз кезегінде болашақ мамандарды даярлауды үнемі жетілдіріп отыру қажеттілігін тудырады. Осы қажеттілікті Қазақстан Республикасының Президенті Қасым-Жомарт Тоқаевтың жолдаған Жолдауынан: «Қазақстан үшін заманауи цифрлық технологиялар трансферті, Индустрия 4.0 элементтерін енгізу айрықша маңызды...Елімізге жас, білімді әрі ынталы мамандар керек» байқауға болады [1].

Виртуалды тренажерлерді пайдалану шығындарды азайтуға, төтенше жағдайлар қаупін азайтуға және студенттердің қауіпсіздігін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Виртуалды шындық (VR) кәсіби оқытудың жаңа мүмкіндіктерін ашу арқылы инновациялық білім беру ортасын жасайды. Мысалы, TRK бағдарламалық жасақтамасы тракторлар мен комбайндардың дизайнын, соның ішінде олардың негізгі түйіндері мен жұмыс принциптерін 3D форматында зерттеуге мүмкіндік береді.

TRK бағдарламалық жасақтамасы 3D форматында ауылшаруашылық техникасын үйренудің бірегей мүмкіндіктерін ұсынады. Заманауи виртуалды технологиялардың арқасында №7 Бетқайнар колледжінің студенттері тракторлар мен комбайндардың құрылымын, олардың негізгі тораптары мен жұмыс принциптерін тереңірек түсіне алады. Ауылшаруашылығына арналған виртуалды шындық бағдарламасы (VR) немесе комбайнның жұмысын имитациялауға арналған компьютерлік бағдарлама. Бұл машиналар адамдарға астық жинайтын комбайндарды қалай тиімді пайдалану және басқару керектігін үйрету үшін пайдалы. Олар егін жинауға қажетті дағдыларды үйрету және жетілдіру үшін қауіпсіз және бақыланатын ортаны қамтамасыз етеді.

ELearning пайдалану оқыту процесінде компьютерлік модельдеу шындығымен толықтырылған виртуалды орталарды [2], иммерсивті виртуалды 3D әлемдерін пайдалануға негізделген. Көптеген зерттеулерге сәйкес [3], виртуалды орта-сапалы білім беру құралы, ал оқытушының міндеті - заманауи виртуалды технологияларды оқытуға қайта бағыттау. Виртуалды шындық (VR) және кеңейтілген шындық (AR) ақпараттық технологияларды дамытудың жаңа бағытын білдіреді. VR және AR-белгілі бір айырмашылықтары бар бір-бірімен тығыз байланысты екі технология. Виртуалды шындық-бұл сандық формадағы техникалық құралдардың көмегімен жасалған нақты әлемнің ұқсастығы. Жасалған әсерлер адамның көзіне проекцияланады және олардың шындыққа мүмкіндігінше жақын екенін сезінеді. Виртуалды шындық пайдаланушыларға компьютер жасаған әлемге енуге және сол жерде сенсорлық тәжірибе алуға мүмкіндік береді. Толықтырылған шындық (AR) - бұл нақты әлем объектілеріне қабаттасатын сурет. Толықтырылған шындық сандық ақпаратты (суреттер, бейнелер және аудио) нақты кеңістікке қосумен, пайдаланушыларға физикалық және сандық нысандармен өзара әрекеттесуге мүмкіндік беретін шындықты виртуалды ортамен біріктіруге тырысумен сипатталады [4].

Шынайылық дәрежесі, аппараттық құрал, жасалып жатқан виртуалды кеңістіктің масштабы сияқты әртүрлі критерийлерді қолданатын виртуалды тренажерлардың көптеген классификациялары бар.

Виртуалды тренажерлардың артықшылықтары:

• студент үшін қауіпсіз жұмыс кеңістігін құру мүмкіндігі, онда ол өз өміріне қауіп төндірмей әр түрлі дағдыларды игере алады

• оқитындардың қажеттіліктерін ескере отырып құрылған білім беру кеңістігін құру;

• автоматизмге жету үшін бірнеше рет қайталау мүмкіндігі

• үйлесімді сценарийлер мен әрекеттер;

• тез шешім қабылдау және әрекет ету қажет жағдайға сүңгу мүмкіндігі [5].

Кәсіптік білім беруде инновациялық технологиялық интеграцияны пайдалану студенттерді қазіргі әлемнің күрделілігіне дайындайтын оқу жағдайларын жасай алады. Виртуалды тренажерлерді пайдалану арқылы студенттер нақты техниканың зақымдану қаупін азайтады, қауіпсіз және бақыланатын ортада жаттығулар жасап, трактор түйіндерін құрастыруды сенімді түрде меңгере алады (сурет 1). Комбайн және трактор тренажері кабинетінде студенттер виртуалды түрде техниканың тізгінінде отырып, жер жыртып, астық жинап, егін шаруашылығының қыр-сырын үйренеді. Ал ауыл шаруашылығын механикаландыру кабинетінде виртуалды тренажердің көмегімен трактор тораптарын дұрыс жинауды үйренсе, дәнекерлеу ісі кабинетіндегі тренажер-симулятор білімгерлерге дәнекерлеу процесінің дағдыларын меңгеруге мүмкіндік береді.

Сурет 1. Трактор тренажері

Кәсіптік оқытудағы технологиялық интеграция, әсіресе виртуалды шындық (VR) және толықтырылған шындық (AR) тренажерлерін қолдану, оқу үдерісінде қауіпсіз және интерактивті ортаны қамтамасыз етеді. Трактор түйіндерін дұрыс құрастыру, дәнекерлеу ісі сияқты күрделі практикалық дағдыларды игеру барысында бұл технологиялар білім алушыларға практикалық тәжірибе жасауға мүмкіндік береді, сонымен қатар техникалық құралдардың бұзылу немесе жарақат алу қаупін азайтады.

Технологиялық интеграция нақты техникаға қол жеткізуді қажет етпейтін тиімді тәсілдерді ұсынады. Бұл әсіресе ауыл шаруашылығы, механикаландыру және өндіріс салаларында студенттерді ХХІ ғасырдың заманауи цифрлық талаптарына бейімдейді. Жасалған виртуалды және толықтырылған шындық тренажерлері сабақтар мен зертханаларда техникалық дағдыларды автоматтандыру және игеру үшін бірнеше қайталауға мүмкіндік береді.

Мұндай технологиялар оқу үдерісін едәуір жетілдіріп, қазіргі нарық талаптарына сәйкес келетін болашақ мамандарды даярлауда айтарлықтай рөл атқарады.

Әдебиеттер тізімі:

1. Қазақстан Республикасының Президенті Қ-Ж. Тоқаев. Халық бірлігі және жүйелі реформалар – ел өркендеуінің берік негізі: Қазақстан халқына Жолдауы. 2021 жылғы 1 шілде // https: www.akorda.kz/kz/memleket-basshysykasym-zhomart-tokaevtynkazakstan-halkyna-zholdauy-183555 02.07.2021

2. Bondarenko, O.V., Pakhomova, O.V., Lewoniewski, W.: The didactic potential of virtual information educational environment as a tool of geography students training. In: Kiv, A.E., Shyshkina, M.P. (eds.) Proceedings of the 2nd International Workshop on Augmented Reality in Education (AREdu 2019), Kryvyi Rih, Ukraine, March 22, 2019, CEUR-WS.org, online (2020, in press)

3. Modlo, Ye.O., Semerikov, S.O., Bondarevskyi, S.L., Tolmachev, S.T., Markova, O.M., Nechypurenko, P.P.: Methods of using mobile Internet devices in the formation of the general scientific component of bachelor in electromechanics competency in modeling of technical objects. In: Kiv, A.E., Shyshkina, M.P. (eds.) Proceedings of the 2nd International Workshop on Augmented Reality in Education (AREdu 2019), Kryvyi Rih, Ukraine, March 22, 2019, CEUR-WS.org, online (2020, in press)

4. Kolgatin, O.H., Kolgatina, L.S., Ponomareva, N.S., Shmeltser, E.O.: Systematicity of students' independent work in cloud learning environment. In: Kiv, A.E., Soloviev, V.N. (eds.) Proceedings of the 6th Workshop on Cloud Technologies in Education (CTE 2018), Kryvyi Rih, Ukraine, December 21, 2018. CEUR Workshop Proceedings 2433, 184–196. http://ceur-ws.org/Vol-2433/paper11.pdf (2019). Accessed 10 Sep 2019

5. Svistunov, A.A.: Otchet o rezul'tatah analizarossijskogo i zarubezhnogo opyta praktiki primenenija v obrazovanii jelektronnyh obrazovatel'nyh resursov, virtual'nyh trenazherov i praktikumov, simuljatorov, baz znanij v oblasti Farmacija (Report on the results of the analysis of Russian and foreign experience in the use of e-learning resources in education, virtual simulators and workshops, simulators, knowledge bases in the field of Pharmacy). http://www.gmp-mma.ru/Razrabotka2/Otchet-elektronnye%20resursy-3etap.pdf (2015). Accessed 21 Mar 2019