Иммерсивное моделирование в педагогике: новые горизонты образовательного процесса

Автор: Черкасова Елена Константиновна

Организация: ГГУ

Населенный пункт: Ленинградская область, г. Гатчина

Автор: Антошков Андрей Владимирович

Организация: ГГУ

Населенный пункт: Ленинградская область, г. Гатчина

Аннотация. Статья посвящена иммерсивному моделированию, представляя его как перспективный инструмент, преображающий сложившиеся образовательные каноны. Технологические принципы функционирования, их учебные возможности в сочетании с конкретными сценариями внедрения, которые раскрыты в контексте разнообразных педагогических практик. Психолого-педагогические аспекты вовлечённости изучаются с точки зрения формируемых эффектов, наряду с выявлением методологических барьеров при адаптации подобных решений. Авторитетные примеры использования современных кейсов становятся основой для выработки стратегий, повышающих продуктивность интеграции иммерсивных подходов в образовательную среду. Методические рекомендации, вытекающие из анализа эмпирических данных, адресованы как разработчикам учебных курсов, так и практикующим преподавателям и методистам, стремящимся к оптимизации образовательных процессов посредством цифровых инноваций.

Ключевые слова: иммерсивное моделирование, виртуальная реальность, цифровая педагогика, интерактивное обучение, образовательные технологии, инновационная педагогика.

Elena Konstantinovna Cherkasova,

Andrey Vladimirovich Antoshkov
Gatchina State University

IMMERSIVE MODELING IN PEDAGOGY: NEW HORIZONS OF THE EDUCATIONAL PROCESS

Annotation. The article is devoted to immersion modeling, presenting it as a promising tool that transforms established educational canons. Technological principles of functioning, their educational capabilities in combination with specific implementation scenarios, which are disclosed in the context of various pedagogical practices.

Keywords: immersion modeling, virtual reality, digital pedagogy, interactive learning, educational technologies, innovative pedagogy.

 

Развитие цифровых технологий оказывает существенное влияние на образовательную область, инициируя переосмысление устаревших дидактических концепций. В условиях растущей конкуренции среди образовательных организаций, а также возрастающего уровня притязаний со стороны студентов к содержанию и способам подачи учебного материала, становится актуальным внедрение передавых педагогических решений. Ключевыми задачами при этом выступают обеспечение динамичной вовлечённости, повышение результативности освоения знаний, развитие у обучающихся актуальных для практической деятельности компетенций, а также адаптация образовательных траекторий под индивидуальные особенности каждого участника учебного процесса.

Современная образовательная среда сталкивается с необходимостью внедрять инновационные способы преподавания, которые бы коррелировали с уникальными когнитивными характеристиками представителей поколения Z. Технологический прогресс способствовал широкой интеграции иммерсивных платформ, чья доступность систематически возрастает благодаря развитию цифровых инструментов. Актуальные стандарты, установленные ФГОС, ориентируют педагогов на приоритет развития у студентов прикладных компетенций, непосредственно востребованных в профессиональной деятельности. Кроме того, в условиях интенсивного потока информации особую значимость приобретает задача активизации учебной мотивации у обучающихся.

Иммерсивное моделирование (англ. immersion — погружение) рассматривается как инновационная педагогическая парадигма, ориентированная на создание искусственно сконструированных пространств, симулирующих реальные или теоретически моделируемые контексты профессиональной среды либо исследуемых явлений, позволяя обучающемуся подвергаться многоуровневому сенсорному и интеллектуальному воздействию.

Главные атрибуты образовательного иммерсивного пространства характеризуются следующими аспектами:

Полисенсорная интеграция — одновременное включение зрительно-аудиальных и кинестетических рецепторных путей в познавательный процесс, что, согласно мультисенсорной концепции Гарднера (1983), может обеспечить увеличение показателей учебной продуктивности на 30–50 процентов.

Интерактивные возможности формируют среду, где участник активно инициирует трансформации компонентов пространства, осуществляет выборы, а также наблюдает за их непосредственным влиянием во временной динамике.

Контекстуальное воссоздание предполагает реализацию сценариев, максимально приближённых к действительности, где применение полученных знаний необходимо для решения реальных задач.

Адаптивные механизмы функционируют посредством интеллектуальных алгоритмов машинного обучения: уровень сложности заданий оперативно регулируется с ориентиром на актуальные компетенции участника.

Эмоциональная иммерсия достигается созданием насыщенных аффективных стимулов, воздействующих на лимбические структуры мозга с целью усиления долговременного хранения информации.

Современные технологические решения, используемые в целях иммерсивного моделирования представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Современные технологические решения, используемые в целях иммерсивного моделирования

Вид	Описание
Виртуальная реальность (VR)	полный эффект присутствия достигается благодаря специализированным устройствам, таким как Oculus Rift и HTC Vive, обеспечивающим полное погружение в интерактивное цифровое пространство
Дополненная реальность (AR)	посредством аппаратных и программных средств производится интеграция виртуальных визуальных элементов в физическое окружение, характерные примеры — Microsoft HoloLens и разнообразные мобильные приложения.
Смешанная реальность (MR)	заключается в объединении физических и электронных компонентов с сохранением их взаимной управляемости и возможностью взаимодействия

 

Трёхмерные симуляционные комплексы: компьютерное моделирование сложных систем и процессов, среди которых известен Labster как средство обучения естественнонаучным дисциплинам.

Цифровые двойники: представляют собой виртуальные аналоги физических систем или объектов (пример — Siemens Digital Twin), служащие базой для углублённого изучения и тестирования.

Мультиагентные онлайн-платформы: предоставляют пространства для совместного образовательного взаимодействия, например, EngageVR, где реализуется коллективное освоение знаний и навыков.

Применение иммерсивных технологий в образовательных средах значительно усиливает реализацию фундаментальных дидактических принципов, открывая новые горизонты для практико-ориентированного и интерактивного обучения. Визуализация абстракций приобретает невиданные прежде черты: концептуальные конструкции, ранее остававшиеся теоретическими, обретают физическую ощутимость в трехмерной сцене, где многокомпонентные движения и связи между элементами становятся наглядно прослеживаемыми благодаря возможности детального масштабирования и трансформации объектов в реальном времени. Образовательный эффект особенно очевиден в дисциплинах, требующих пространственного воображения: например, при погружении в структуру геометрических фигур с помощью виртуальной реальности учащийся исследует геометрические свойства изнутри многогранников так, как если бы он перемещался по их внутренним поверхностям.

Интерактивный аспект таких инновационных методик позволяет учащимся переходить от пассивного получения информации к активному участию в образовательном процессе, прямо вовлекая их в цепочку событий. Исследовательские отчеты, такие как PwC (2022), демонстрируют впечатляющий контраст эффективности усвоения: при активном взаимодействии со средой уровень понимания достигает 85%, в то время как при традиционном пассивном восприятии информации этот показатель снижается до 15%.

Персонификация образовательных траекторий становится доступной благодаря адаптивным системам, чутко фиксирующим индивидуальные особенности студентов. Эти платформы автоматически регистрируют временные параметры выполнения учебных задач, частоту и специфику совершаемых ошибок, характерные образцы мышления и глубину вовлеченности пользователя, чтобы впоследствии формировать уникальные обучающие маршруты, максимально соответствующие профилю каждого обучающегося.

Осмысление и решение проблемных ситуаций находит свое выражение через симуляцию контекстов, близких к реальным профессиональным дилеммам, формируя у студентов компетенции принятия решений в условиях нестабильности. Такое приближение учебных сценариев к действительности обладает важной ценностью для подготовки специалистов, на плечи которых возлагается высокая ответственность, будь то медицинская диагностика, управление авиационными процессами или функционирование энергетических систем.

Развитие навыков саморефлексии у обучающихся поддерживается с помощью разветвленных инструментов обратной связи: обучающийся анализирует причинно-следственные связи собственных решений и корректирует свое поведение с учетом выявленных ошибок. К примеру, в виртуальном симуляторе хирургических вмешательств система автоматически выделяет критические оплошности, предоставляя обучающемуся альтернативные подходы для их устранения, что способствует закреплению навыков и формированию осознанности в профессиональных действиях.

Например, использование решений, подобных SurgicalTheater, дает возможность студентам медицины посредством VR‑технологий осваивать хирургические вмешательства с имитацией тактильных ощущений, осуществляя отработку навыков без угрозы для здоровья пациента, чтобы подробнее расмотреть возможные решения для других отраслей обратимся к таблице 2.

Таблица 2 – Кейсы по разным отрасль образования

Отрасль образования	Инструмент	Эффект
Инженерное образование	SiemensDigitalTwin	цифровые двойники производств, позволяющие «пройти» по виртуальному заводу, изучить оборудование, провести виртуальные испытания.
Гуманитарные дисциплины	GoogleArts&Culture	виртуальные реконструкции исторических событий, погружающие в атмосферу прошлого.

 

В ближайшие 5–10 лет в педагогической практике прогнозируется появление прорывных технологических и методических решений в области иммерсивного моделирования.

Умные среды обучения, связывающиеся с искусственным интеллектом, получат инструменты анализа индивидуального стиля познания каждого студента, что позволит реализовывать персонализированные обучающие траектории. Системы будут динамически подбирать задания, автоматически выявляя и восполняя конкретные дефициты в знаниях обучаемого за счёт алгоритмов, отслеживающих успехи и ошибки. Немаловажно и то, что нейросети научатся различать эмоциональное состояние учащихся при помощи мониторинга мимики и кинетики, что расширит возможности гибкого регулирования уровня сложности образовательного контента.

В параллельных тенденциях отмечается быстрое совершенствование WebXR, позволяющего совершать переход в мир VR/AR непосредственно через интернет-браузеры независимо от типа пользовательских устройств, будь то компьютер, смартфон или специализированная гарнитура. Единые стандарты обеспечат непрерывность опыта и кроссплатформенное взаимодействие между разными аппаратными средами без необходимости приобретения дорогостоящего оборудования.

Сегодняшний этап цифровой революции в образовании обусловливает фундаментальную роль иммерсивных технологий. Компетентная интеграция соответствующих инноваций позволяет организациям обретать устойчивое преимущество в борьбе за лучших кандидатов при поступлении, обеспечивает более глубокий и разносторонний профессиональный рост выпускников, способствует формированию и развитию крепких коопераций с промышленностью, а также позволяет находиться на передовой волне EdTech-инноваций.

Иммерсивное моделирование сегодня выступает не как вспомогательное средство освоения знаний, но в качестве своеобразного языка коммуникации между преподавателем и обучающимся, открывая возможности адресного, современного педагогического взаимодействия, соответствующего запросам новой эпохи.

 

Библиографический список:

1. Гаспариан М. С. Иммерсивные технологии в образовании: теория и практика. — М.: Просвещение, 2023. — 248 с.
2. Кудрявцева С. Ю. Иммерсивное обучение: опыт и перспективы // Педагогический журнал. — 2024. — № 3. — С. 45–52.
3. Мальцева С. М., Софонов Д. А., Нагорнов Е. А. Иммерсивное обучение: вызовы и перспективы // Образование и наука. — 2023. — № 7. — С. 112–125.
4. UNESCO. Global Education Monitoring Report: Technology in Education. — Paris: UNESCO Publishing, 2024. — 184 p.
5. Johnson L., Adams Becker S., Cummins M. NMC Horizon Report: Higher Education Edition. — Austin: New Media Consortium, 2023. — 96 p.
6. PwC. The Effectiveness of Immersive Learning: A 2022 Study. — London: PwC Publishing, 2022. — 78 p.

 

Черкасова Елена Константиновна – бакалафр, кафедра цифрового менеджмента, Гатчинский государственный университет.

e-mail: lenochka.cherkasova.04@bk.ru

Антошков Андрей Владимирович – преподаватель, кафедра цифрового менеджмента, Гатчинский государственный университет.

e-mail: antandreasw@mail.ru