35 международная конференция «Школьная информатика и проблемы устойчивого развития» (стр. 27 )

В России в этом направлении ведутся фундаментальные и экспериментальные работы в ГУАП, первые результаты которых вошли в комплекс инновационных разработок «Образовательные виртуальные миры Петербурга», удостоенные премии Президента РФ в области образования в 2005 г. (Указ Президента РФ от 01.01.2001 №79).

К настоящему времени разработаны экспериментальные образцы кибервело (см. таблицу, колонка «образцы текущие» и рис. 1 – 7), апробация которых выявила наиболее актуальные областям применения:

-  Образование (дополнительное, дошкольное, школьное, среднее и высшее) - активное освоение различных дисциплин (география, биология, физика, физкультура, информатика и др.), правил дорожного движения, сочетание обучения с оздоровлением.

-  Научные исследования человеко-машинных интерфейсов - сенсомоторных и нейро.

-  Здравоохранение – реабилитация, лечение зависимостей (наркотики, алкоголь и др.).

-  Спорт, фитнес, велнес - индивидуальный и групповой тренаж, релаксация, виртуальные соревнования.

-  Культура и искусство - электронный туризм, различные инсталляции и т. п.

-  Развлечения – индивидуальные и коллективные игры и соревнования.

Для улучшения функциональных и потребительских характеристик кибервело (см. таблицу, колонка «образец планируемый») необходима научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа, в результате которой будут разработаны и апробированы в различных областях 10 экспериментальных образцов с продвинутой функциональностью, превосходящей зарубежные аналоги, что позволит в дальнейшем коммерциализировать эти результаты Вклад ГУАП – результаты интеллектуальной деятельности с 2001 года.

Текущая и планируемая функциональность кибервело

№	Состав	Опытные образцы
текущие	планируемые
1	Аппаратные средства	2 образца	10 образцов
1.1	Велосипед	дорожный	любой
1.2	Конструкция -  станина – подвесная/роликовая -  датчик поворота руля -  датчик оборотов колеса -  имитатор нагрузок -  мотор-колесо -  накопитель электроэнергии	+/+ + + + - -	+/+ *) + *) + *) + *) + +
1.3	Модуль сбора, передачи данных и управления нагрузкой по стандартным протоколам	USB	Bluetooth, WiFi
1.4	Управляющий компьютер настольный/ноутбук/планшет/смартфон	+/-/-/-	+/+/+/+
1.5	Устройства ввода-вывода -  экраны устройств/проекционные/ТВ -  шлемы виртуальной и дополненной реальности, в т. ч. на базе смартфона -  аудиосистема -  управление касаниями, жестами и голосом -  управление с учетом биологической обратной связи (пульс, давление, нейро)	+/+/+ - + - -	+/+/+ + + + +
1.6	Сервер MultiUser	-	+
1.7	Стерео визуализация	-	+
2	Программные средства
2.1	Платформы – windows/android/iOS	+/-/-	+/+/+
2.2	Велобраузер	+	+ *)
2.3	Библиотеки интерактивных 3D моделей, включая -  велосипеды с персонажами -  трассы с окружающей средой (город, пересеченная местность) -  интеллектуальные автономные велосипедисты	1 1 -	не менее 5 не менее 2 не менее 1
2.4	Модуль для организации многопользовательского режима с поддержкой текстовой, голосовой и невербальной коммуникации	-	+
2.5	Редактор моделей трасс (пользовательский)	-	+
2.6	Модуль работы с on - и off-line приложениями, соответствующими принятым форматам (например, SecondLife, WebGL и др.)	-	+
2.7	Модуль сбора и отображения данных заездов	-	+

*) – на современной аппаратной и программной базе.

Рис. 1 – Подвесная конструкция Рис. 2 – Роликовая конструкция

Рис. 3 – Вид с пользователем

Рис. 4 - На велодроме Рис. 5 - На улице

Рис. 6 - Многопользовательский режим Рис. 7 - Многопользовательский режим

(персонажи) (участники поездки)

Как показывают маркетинговые исследования, каждая школа будет иметь класс кибернетических велосипедов, что обеспечивает коммерческую окупаемость проекта.

Некоторые публикации

1.  , , . Кибервело – динамическая система для погружения в киберпространство и виртуальных путешествий. – Y Международная выставка ДИАЛОГИ, Биеннале, июль-август 2001, ЦВЗ «Манеж», Комитет по культуре Администрации СПб., СПб., 2001, с.5.

2.  . Велобраузер для аппаратно-программного комплекса «Кибернетический велосипед». - М.: ВНТИЦ, 50200100492, 2001. (№ ОФАП-1784).

3.  M. lgnatyev, A. Nikitin, A. Ovodenko, N. Reshetnikova. Virtual Worlds Technology in Education. - In Proceedings 6 International Conference "Virtual University", December 15-16, 2005, Bratislava, Slovak Republic, pp. 280-284.

4.  Богданов СИ., , Юрков виртуальные миры Петербурга// Информатизация и связь, 2005, №2.

5.  , , Решетникова виртуальных миров. - СПб.: Изд-во «Политехника», 2005. – 100 с.

6.  Архитектура виртуальных миров: монография/ ред.: , , ; С.-Петербургский государственный университет аэрокосмического. приборостроения. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: ГОУ ВПО "СПбГУАП", 2009. - 287 с.

7.  Сайт лаборатории компьютерной графики и виртуальной реальности ГУАП http://guap. ru/labvr/projects

*, **, **, **

* Групп», **Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП)

Мир науки в Лахта-центре

Детский центр "Мир Науки" будет создан по примеру лучших мировых аналогов в сотрудничестве с ведущими петербургскими вузами и будет интегрирован в общую систему образования.

Дети всех возрастов смогут здесь изучить различные природные, физические, химические и другие явления. Например, испытать себя в условиях турбулентности, создать грозовой разряд или «заглянуть» внутрь человеческого организма. Цель инициаторов проекта – «вырастить» новое поколение ученых, исследователей, инженеров.

Площадь детского центра - более 14000 кв. м.

ДЕТСКИЙ ЦЕНТР ОТКРОЕТ ПУТЬ В НАУКУ

Цель создания Центра занимательной науки в «Лахта центре» - профессиональное ориентирование детей и молодежи, повышение интереса к науке, инженерным и техническим специальностям. Идея и концепция были предложены сообществом петербургских вузов, поддержаны советом ректоров и администрацией города. Именно здесь будут созданы дополнительные возможности для подготовки талантливых ученых, инженеров, программистов. В Центре среди маленьких исследователей преподаватели вузов и научные сотрудники смогут разглядеть будущих Ломоносовых, вовлечь их в занимательный мир науки и техники, чтобы вырастить новое поколение физиков и химиков, биологов и конструкторов. А применить свои знания и талант дети смогут, в том числе, и работая в многочисленных лабораториях и исследовательских центрах предприятий энергетической отрасли.

МИРОВОЙ ОПЫТ В ОСНОВЕ УНИКАЛЬНОГО ПРОЕКТА

Собрать все лучшее, что уже реализовано в мире, и адаптировать к потребностям нашей системы образования и будущих работодателей проектировщикам «Лахта центра» помогали международные консультанты – компания «Ивент Комьюникейшн». В концепцию интегрированы наиболее удачные проектные, дизайнерские и методические решения, накопленные мировым и отечественным опытом.

В то же время «лахтинский» проект будет абсолютно уникальным и самобытным. В нем будет не просто присутствовать российская научно-образовательная специфика. Вся интерактивная экспозиция будет выстроена на основе богатейшего опыта петербургской науки и высшей школы.

Здесь можно будет увидеть:

·  достижения выдающихся ученых Петербурга,

·  модули, посвященные основным научно-производственным кластерам города:

·  судо - и автомобилестроение,

·  космос и авиация

·  оптоэлектроника,

·  информационные технологии,

·  телекоммуникации,

·  транспорт,

·  медицина

·  науки о Земле..

Для разных возрастных групп будут представлены:

·  центр занимательной науки для младших школьников,

·  интерактивные стенды,

·  игровые зоны,

·  учебно-научные аудитории и лаборатории,

·  традиционные экспозиции,

·  медиатека,

·  аудио-визуальные модули

·  мастер-классы

·  научные шоу.

С ПРИЦЕЛОМ НА БУДУЩЕЕ

Главное отличие лахтинского Мира науки от знакомых старшему поколению кружков по интересам в том, что через занимательные экспонаты школьники будут вовлечены в систему полноценного профильного образования. В новом детском центре будут организованы:

·  очные и дистанционные научные лектории,

·  исследования в лабораторных модулях,

·  образовательные теле - и интернет-каналы.

Здесь же появляется возможность на совершенно ином уровне проводить олимпиады и другие интеллектуальные состязания: чемпионаты по программированию, соревнования роботов, конкурсы лазерных и цветомузыкальных инсталляций.

Все это уже есть в лучших зарубежных аналогах, но системно они не представлены нигде. Именно поэтому новый детский центр науки в Петербурге претендует на абсолютную уникальность.

При реализации всех этих инициатив новый детский центр в Петербурге может стать действительно знаковым, «фирменным» питерский брэндом, подтверждающим статус нашего города как культурной и научной столицы России.

А КАК У НИХ?

Развитие детских научных центров – актуальная мировая тенденция, которая активно развивается на протяжении вот уже сорока лет. В каждом крупном городе Европы, Америки и Китая созданы впечатляющие Эксплораториумы, большие и малые Центры науки и технологий для детей. Это и парижский Город науки, лондонский Музей науки, берлинский Спектрум, мюнхенский Музей техники, амстердамский центр Немо, хельсинкский Эврика, валенсийский Музей науки, варшавский Коперникум, тартусский АХАА-центр. В США, начиная с бостонского Эксплораториума, можно насчитать несколько десятков подобных детских центров практически во всех штатах. А в Китае, помимо стандартных Музеев современных технологий в каждом городе-миллионнике, построены два крупнейших Центра наук и технологий для детей – в Шанхае и в Гуанчжоу. Каждый из них включает десятки зданий и циклопических конструкций. По этому же пути движутся ведущие арабские страны и государства Юго-Восточной Азии.

Россия, к сожалению, пока отстает от этой мировой тенденции. В Петербурге в 30-40-е годы прошлого века работал Дом занимательной науки Перельмана. В воспоминаниях десятков крупных ученых, конструкторов, изобретателей можно прочитать, что впервые интерес к науке и технике возник именно в этом детском научном центре Петербурга (тогда это в шутку называлось «прививкой острого перельманита»). Увы, после ленинградского Дома занимательной науки шестьдесят лет в этом направлении практически ничего не делалось.

Ситуация начала меняться совсем недавно. В Петербурге появились детские центры Оптимус, Лабиринтум, Музей математики. Но этих проектов явно недостаточно ни по охвату аудитории, ни по масштабу для того, чтобы решить существующие образовательные задачи.

Активное развитие детских научных центров за рубежом объясняется тем, что проблемы, решаемые ими, были признаны не просто актуальными, но критически важными для будущего развития образовательной системы.