Разработка студентов позволит безопасно изучать химию в трехмерном пространстве
Новые технологии все чаще встраивают в образовательный процесс, делая его полезнее и увлекательнее. Особенно сегодня востребованы виртуальные лаборатории – интерактивные онлайн-симуляторы, позволяющие обойтись без применения реальных материалов и оборудования. Это делает изучение различных процессов и явлений более безопасным и менее дорогостоящим. Студенты Пермского Политеха разрабатывают инновационное VR-приложение «Химическая лаборатория», которое дает возможность школьникам и студентам проводить многочисленные опыты и эксперименты в трехмерном пространстве. Пользователи смогут многократно отрабатывать практические навыки в области химии, смешивать реактивы, получать новые уникальные элементы и наблюдать за реакцией без риска для здоровья.
В современном химическом образовании остается проблема нехватки дорогостоящих реактивов и оборудования. Плохое оснащение лабораторий не позволяет проводить частые опыты и эксперименты, что важно для полного понимания предмета. Кроме того, взаимодействие с химическими растворами может вызвать возгорание или навредить здоровью исследователя, например, есть риск получения ожогов или отравления парами.
Применение виртуальной реальности позволяет проводить любые эксперименты без ограничений. Достаточно надеть VR-очки, и человек погружается в симуляцию, где возможно все. Технология открыла новые возможности для сферы образования: появляется все больше VR-тренажеров для обучения врачей, пилотов, сварщиков и многих других. Создание же виртуальных лабораторий помогает более качественно и увлекательно изучать химию, биологию и физику с проведением безопасных опытов.
Студенты Пермского Политеха разрабатывают VR-приложение «Химическая лаборатория», которое позволит школьникам и студентам проводить реалистичные многочисленные эксперименты в трехмерном пространстве. Проект сочетает в себе авторские программные алгоритмы и новаторский подход, что повышает заинтересованность молодого поколения в области химии, а также решает проблемы недостатка химических реактивов в реальных лабораториях и низкой мобильности оборудования.
– В нашем приложении организованы два модуля: химические опыты и режим алхимика. Первый содержит ряд теоретического материала, подкрепляемого видеороликами, и позволяет учащимся проводить не менее 15 опытов, широко распространенных при изучении органической и неорганической химии. Второй включает более 250 базовых природных элементов, при смешении которых мы получаем уникальные вещества для дальнейшего использования в этом же режиме, например: вода + земля = глина, глина + огонь = керамика, – объясняет руководитель проекта, Мария Трофимова, студентка кафедры химических технологий ПНИПУ, главный специалист Бизнес-инкубатора «Динамика роста».
Для погружения потребуются VR-очки, а минимальные системные требования обеспечат работу даже на компьютерах среднего уровня. По подписке пользователь сможет скачать на устройство разработанный APK-файл приложения, доступ к которому будет открыт в любое время суток на протяжении месяца или года.
Уникальность продукта заключается в улучшенной 3D-визуализации, детальности, мобильности, новаторском режиме, эффекте присутствия и глубокого погружения, а также возможности просмотра реальных опытов, снятых в современной лаборатории. В сравнении с аналогами, которые предлагают базовое 2D качество, достигается более комфортная среда обучения и более качественная картинка.
Политехники отмечают, что, помимо учебного процесса, приложение может применяться учеными для моделирования и тестирования новых химических реакций, а также будет полезно инженерам в химической и фармацевтической промышленности для проведения экспериментальных разработок.
Разработка продукта ведется на платформе Unity с использованием современных VR-технологий. На данный момент уже готов прототип приложения, и в скором времени оно будет доступно образовательным учреждениям по подписке, которая делает его экономически выгодной альтернативой традиционным лабораториям.
VR-лаборатория студентов Пермского Политеха повысит вовлеченность школьников и студентов в учебный процесс и позволит детально изучать множество химических реакций не взаимодействуя напрямую с оборудованием и опасными веществами. Проект поможет сделать химическое образование в России более наглядным, доступным и безопасным.