Возможности использования Intel Perceptual Computing SDK в образовании (Лекция 3) презентация

Содержание

Содержание лекции 3.1. Введение 3.2. Влияние современных технологий на образование 3.2.1. Современные технологии в дистанционном образовании 3.2.2. Современные технологии и «образование через всю жизнь» 3.2.3. Необходимость аккуратного использования современных технологий

Слайд 1Естественно-интуитивное взаимодействие с компьютером
Лекция 3
Возможности использования
Intel Perceptual Computing SDK
в

образовании




Слайд 2Содержание лекции
3.1. Введение
3.2. Влияние современных технологий на образование
3.2.1. Современные технологии в

дистанционном образовании
3.2.2. Современные технологии и «образование через всю жизнь»
3.2.3. Необходимость аккуратного использования современных технологий в образовании
3.3. Возможности использования идей естественно-интуитивного взаимодействия человека с компьютером
3.3.1. в дистанционном образовани
3.3.2. в дошкольном образовании
3.3.3. и сохранение здоровья обучающихся
3.3.4. в создании виртуальных лабораторий
3.3.5. интересные идеи


Лекция № 3.

Слайд 3 Введение
Образование – целенаправленный процесс, ориентированный на приобщение человека к миру

культуры, развитие личностных качеств, приобретение жизненно важных знаний и умений.

Неотъемлемая часть современного образовательного процесса – информационные и телекоммуникационные технологии.

Слайд 4Введение
Использование современных технологий, в основе которых лежит компьютер, позволяет обеспечить
наглядность
интерактивность
вовлеченность

обучающихся в процесс обучения
предоставляет учащимся возможности
поиска и систематизации информации
самоконтроля

Слайд 5Введение
Современные технологии в образовании – это инструмент. Требования:
удобство в использовании
минимум

времени и сил на освоение
Возможное решение - способность вычислительных устройств понимать человека через
физический контакт
словесные команды
мимику
жесты





Слайд 6 Введение
Приложения с элементами естественно-интуитивного взаимодействия могут дать пользователям ощущение присутствия

и погружения.

Добавить в приложение элементы такого взаимодействия позволяет комплект разработки Intel Perceptual Computing SDK и камера Creative* Senz3D
или
новая разработка Intel® RealSense™ SDK, работающий с камерой Intel® RealSense™ 3D Camera.



Слайд 7 Современные технологии в образовании
Под современными технологиями в первую очередь понимаются

информационные и телекоммуникационные технологии.
Такие технологии являются средством усиления интеллектуальной деятельности человека, а также являются базовыми технологиями общества, в котором главным капиталом являются знания и умения эти знания использовать.
Необходимость постоянного и непрерывного образования для большинства людей в течение всей жизни


Слайд 8 Современные технологии в образовании
Исключительная важность развития информационных и телекоммуникационных технологий

в образовании.

Международная комиссия по вопросам образования, науки и культуры при ООН сформулировала два базовых принципа их использования:
«образование для всех»
«образование через всю жизнь»


Слайд 9 Современные технологии в образовании
Принцип «образование для всех»
способ реализации:
организация системы

дистанционного образования (ДО), ориентированного на удовлетворение образовательных потребностей населения.

Дистанционное образование позволяет сделать активными географически распределенные информационные ресурсы.




Слайд 10 Современные технологии в ДО
Информационно-образовательная среда для ДО, должна включать:
средства передачи

данных
информационные ресурсы
протоколы взаимодействия
аппаратно-программное обеспечение
организационно-методическое обеспечение





Слайд 11 Современные технологии в ДО
Уровни коммуникаций в процессе дистанционного образования:

широковещательный
наиболее

характерный для традиционного массового обучения
при этом общение направлено от одного преподавателя ко многим учащимся







Слайд 12 Современные технологии в ДО
Уровни коммуникаций в процессе дистанционного образования:
транзакционный
используется

при индивидуальном обучении
общение обычно происходит в паре учитель-ученик

групповой
появляется в процессе группового взаимообучения
общение происходит между всеми участниками процесса






Слайд 13 Современные технологии в ДО
Уровни коммуникаций в процессе дистанционного образования:
транзакционный
используется

при индивидуальном обучении
общение обычно происходит в паре учитель-ученик

групповой
появляется в процессе группового взаимообучения
общение происходит между всеми участниками процесса






Слайд 14 Современные технологии в ДО
Наиболее известные ресурсы дистанционного образования:
Национальный Открытый Университет

«ИНТУИТ»: http://www.intuit.ru/
Coursera: https://www.coursera.org/
Обзор ресурсов, представляющие интерес преимущественно для программистов:
http://habrahabr.ru/post/156241/
Описание общей стратегии мировой академической среды в деле образования:
http://habrahabr.ru/company/lektorium/blog/162793/





Слайд 15 Современные технологии в ДО
Технологии организации взаимодействия преподавателей и учеников:
аудио-конференции
видеоконференции
компьютерные

конференции
форумы
блоги
группы в социальных сетях
средства для индивидуальных консультаций: Skype, Hangouts и др.






Слайд 16 Современные технологии в ДО
Новая организационная форма образования – виртуальные классы.


Плюс такой модели – возможность организации взаимодействия преподавателей и учащихся на всех коммуникационных уровнях.
Самодостаточный инструмент:
передачи информации и обучения студентов
проведения индивидуальных и групповых занятий
организации выступлений на большую аудиторию слушателей






Слайд 17Современные технологии в ДО
Современные технологии позволяют внести в ДО эффект присутствия,

который может помочь повысить эффективность и насыщенность ДО.
Варианты использования:
выполнение лабораторных работ на сложном научном оборудовании и экспериментальных установках
представление каждого участника аватаром, отображающим поведение: движения, мимику, жесты и речь.



Слайд 18Интернет-лаборатория "Робототехника"
Лаборатория предоставляет возможность, используя технологии сетевого доступа, проводить комплексные удаленные

лабораторные практикумы на реальном сложном робототехническом оборудовании.

МГТУ им. Н.Э. Баумана
http://lud.bmstu.ru/robot/index.html 

Слайд 19Центр дистанционных автоматизированных учебных лабораторий
Установки дистанционной лаборатории по курсу «Электроника»
Установки дистанционной

лаборатории по курсу «Основы теории цепей» и «Радиотехнические цепи и сигналы»

NI ELVIS II  измерительная лабораторная станция для создания лабораторных работ и лабораторных практикумов

КГТУ им. А.Н. Туполева
http://www.kai.ru/univer/labview/index.php

Слайд 20Виртуальные миры в образовании
Каждый участник может быть представлен своим
аватаром, способным отображать

поведение участника:
движения,
мимику,
жесты
речь.

20 возможностей использования виртуальных миров в обучении:
http://www.elw.ru/reviews/detail/3289/

Слайд 21 Современные технологии в ДО
Совместимость компонентов учебного материала и возможность их

многократного использования обеспечивает стандарт
SCORM (Sharable Content Object Reference Model).
SCORM помогает определять технические основы сетевой образовательной среды и является моделью взаимосвязанных технических стандартов, спецификаций и основных принципов.

Слайд 22Современные технологии в ДО
Требования к системам, соответствующим SCORM:
доступность: возможность найти необходимые

учебные компоненты и получить к ним доступ
адаптируемость: возможность адаптировать учебную программу согласно потребностям отдельных пользователей или организаций
эффективность: возможность повысить производительность, сокращая время и затраты на доставку инструкций



Слайд 23Современные технологии в ДО
Требования к системам, соответствующим SCORM:
долговечность: возможность соответствовать новым

технологиям без дополнительной и дорогостоящей доработки
интероперабельность: возможность использовать учебные материалы вне зависимости от платформы, на которой они созданы
возможность многократного использования материалов в разных приложениях и контекстах.



Слайд 24Современные технологии в ДО
Для разработки собственной системы дистанционного обучения имеет смысл

использовать системы управления обучением или LMS (Learning management system).
Наиболее известные свободно распространяемые LMS, совместимые со стандартом SCORM:
Moodle (https://moodle.org/)
ILIAS (http://www.ilias.de/)
Sakai (http://sakaiproject.org/).

Слайд 25ИКТ и «образование через всю жизнь»
Современные технологии обладают возможностями глобальной визуализации

учебного материала и позволяют в процесс образования включать:
учебные видеоматериалы
мультимедиа технологии, реализуемые на основе специально структурированных баз данных и знаний, электронных пособий и учебников
интерактивные мультимедиа презентации.

Слайд 26Современные технологии в дошкольном образовании
В образовании дошкольников можно использовать современные технологии:


короткие презентации,
познавательные мультфильмы и кинофильмы,
развивающие компьютерные игры и видеоуроки.
Необходимо учитывать возрастные особенности:
соответствие возрасту учебного материала и его подачи
ограниченная продолжительность занятий и развивающих игр

Слайд 27Примеры
http://iqsha.ru/ — упражнения, обучающие и развивающие игры для детей
http://www.solnet.ee/school/index.html —

виртуальная школа для детей
http://www.solnet.ee/games/g1.html — подборка развивающих игр
http://www.piktomir.ru/ — программная система для изучения азов программирования дошкольниками и младшими школьниками.

Слайд 28Современные технологии в школе
В школьном образовании грамотно организованное использование современных технологий

позволяет:
повысить интерес ученика к предмету
активизировать его познавательную и мыслительную деятельность
повысить мотивацию к учению.

Слайд 29Современные технологии в школе
Эффективное использование современных технологий
этап предъявления учебной информации полезно

использовать:
обучающие видеоматериалы
мультимедийные презентации
демонстрации динамики реальных процессов и принципов действия различных технических средств и механизмов


Слайд 30Современные технологии в школе
Эффективное использование современных технологий
этап усвоения учебного материала
полезно

использовать:
компьютеры
дополнительное оборудование
учебное ПО
для организации лабораторных работ, семинарских занятий


Слайд 31Современные технологии в школе
Эффективное использование современных технологий
этап повторения и закрепления усвоенных

знаний, умений и навыков
полезно использовать
тренажеры соответствующих умений и навыков с обращениями к усвоенным знаниям


Слайд 32Современные технологии в школе
Эффективное использование современных технологий
этап контроля и самоконтроля
полезно

использовать
системы, способные проверить правильность выполнения контрольных заданий, а также представить результаты с учетом ошибок и затраченного времени и сравнить показатели различных студентов по решению одних и тех же задач.
Важно не свести весь контроль к механическому тестированию.


Слайд 33Примеры общеобразовательных ресурсов
http://live-st.ru/items.asp?id=13 — электронный образовательный комплекс
http://www.edu.ru/db/portal/sites/res_page.htm — федеральный портал, на

котором собраны федеральные образовательные ресурсы для общего образования;
http://www.alleng.ru/edu/educ.htm — Российские общеобразовательные порталы и сайты.

Слайд 34Виртуальные лаборатории
программно-аппаратный комплекс, позволяющий проводить опыты:
посредством удаленного доступа к реальной лаборатории,

используя программно-аппаратное обеспечение для управления и оцифровки полученных данных, а также средства коммуникации
или
посредством моделирования всех процессов при помощи компьютера при полном отсутствии реальной лаборатории.

Слайд 35Примеры виртуальных лабораторий
Вытеснение одного металла другим из раствора соли

Изучение взаимодействия частиц

и ядерных реакций

Примеры генетических эксперментов с различными объектами

http://www.virtulab.net/

http://star.mit.edu/genetics/

Слайд 36Примеры ПО для расчетов и анализа процессов в исследуемых системах
математические пакеты:

MathCAD, MATLAB
программы анализа электронных схем PSpice
программы анализа механических устройств Adams
программы анализа систем с механическими, гидравлическими, электрическими и электронными элементами типа ПА9;
программы анализа логических схем на основе языка VHDL
программы моделирования полей физических величин по методу конечных элементов типа Ansys
системы имитационного моделирования AnyLogic, Simulink

Слайд 37Необходимость аккуратного использования современных технологий в образовании
Важно помнить, что все современные

технологии являются лишь одним из инструментов обучения, поэтому необходимы корректные, ориентированные на желаемый результат, целесообразные процедуры их применения.
Процедуры, в свою очередь, предполагают наличие умения применять инструмент и желание его применять

Слайд 38Необходимость аккуратного использования современных технологий в образовании
Внедрение в образовательную среду компьютерных

технологий требует осторожности, поскольку может принести существенный вред при кажущейся полезности.
Использование современных технологий не означает полный уход от классических форм обучения, а предполагает разумное сочетание разных технологий образования.

Слайд 39Необходимость аккуратного использования современных технологий в образовании
Компьютер с ПО, ориентированным на

решение определенной учебной задачи, представляет собой искусственный интеллект некоторого уровня сложности.
Этот искусственный интеллект призван облегчить решение рутинных задач, при этом он может создать серьезную проблему в обучении, если мышление обучающегося в этой предметной области менее сложно, чем искусственный интеллект.

Слайд 40Intel Perceptual Computing SDK в образовании
SDK позволяет создавать приложения нового

поколения, способные:
различать лица
распознавать мимику и жесты
понимать голосовые команды;
распознавать устную речь и синтезировать речь по печатному тексту
отслеживать перемещения 2D/3D объектов.

Слайд 41Идеи естественно-интуитивного взаимодействия в ДО
Идеи естественно-интуитивного могут добавить легкости и непринужденности

в общение, обязательное для комфортного обучения.

Существуют решения создающие виртуальные классы, в которых каждый участник представлен своим аватаром в этом случае использование камеры и модулей распознавания мимики и жестов позволит сделать аватар намного более реалистичным, чем любой смоделированный в 3D.

Слайд 42Примеры реализации аватара
http://youtu.be/-U-pPJsQiMA

Реализация аватара с использованием камеры Kinect

Слайд 43Примеры реализации аватара
http://youtu.be/2lGNrGoGWgU

Реализация аватара с использованием Intel® RealSense

Слайд 44Идеи естественно-интуитивного взаимодействия для людей с ограничениями слуха
Может быть использована система

распознавания речи для текстового сопровождения речи преподавателя в реальном времени.
Возможна разработка системы компьютерного сурдоперевода, в обе стороны, в этом случае потребуется задействовать модули распознавания речи и распознавания жестов.
В данном случае речь идет о решении коммуникативных задач в образовании.

Слайд 45Идеи естественно-интуитивного взаимодействия в дошкольном образовании

В дошкольном возрасте можно и нужно

развивать алгоритмический стиль мышления.

Под алгоритмом можно понимать план деятельности, оформленный в некоторой формальной системе обозначений, понятной для исполнителя.

Слайд 46Идеи естественно-интуитивного взаимодействия в дошкольном образовании

Средства обучения дошкольников основам алгоритмики, например,

исполнительная среда ПиктоМир (http://piktomir.ru/), в которой для составления программ используются не текстовые команды, а пиктограммы.


Слайд 47Идеи естественно-интуитивного взаимодействия в дошкольном образовании
Использование среды, аналогичной ПиктоМиру
плюс
возможности жестового

управления пиктограммами
или
задание набора жестов и определение для каждого жеста некоторой команды исполнителя
Оба варианта позволяют избавить ребенка от необходимости сидеть перед компьютером.



Слайд 48Идеи естественно-интуитивного взаимодействия в дошкольном образовании
Использовать жестовое управление в развивающих и

обучающих играх в любой области знаний:
лото
пазлы
интерактивные карты
управление исполнителем при изучении алгоритмики
список можно продолжать

Слайд 49Возможность визуализации сложных объектов

Слайд 50Идеи естественно-интуитивного взаимодействия и сохранение здоровья
Основные опасения – нарушения осанки

и зрения.

Intel Perceptual Computing SDK позволяет разрабатывать приложения, отслеживающие положение человека перед камерой и расстояние до нее, в случае отклонения от заданных, как оптимальные, положения и расстояния выдать предупреждение.

Слайд 51Идеи естественно-интуитивного взаимодействия и сохранение здоровья
Основные опасения – нарушения осанки

и зрения.

С другой стороны взаимодействие с компьютером, не требующее стандартных устройств: клавиатуры и мыши отменяет привязанность к компьютеру.
В этом случае основное взаимодействие с камерой, а экран может находиться довольно далеко, что позволяет снизить нагрузку на глаза.

Слайд 52Идеи естественно-интуитивного взаимодействия и сохранение здоровья

Модуль распознавания лиц Intel Perceptual

Computing SDK позволяет анализировать лицо и выявлять некоторые эмоции.
Использование:
Сбор информации об эмоциональном состоянии во время занятий для последующего анализа.
Смена деятельности в случае появления негативных эмоций.


Слайд 53Идеи естественно-интуитивного взаимодействия и сохранение здоровья
Физкультминутка для глаз.
Идеи естественно-интуитивного взаимодействия

могли бы сделать гимнастику для глаз более интересной.

Например, можно создать приложение герой, которого реагировал бы на подмигивания, улыбку и другие мимические жесты, использовать при этом модуль распознавания лиц.


Слайд 54Идеи естественно-интуитивного взаимодействия и сохранение здоровья
Пальчиковая гимнастика — прекрасное средство

для
развития мелкой моторики
стимулирования области мозга, отвечающей за речь

Модуль распознавания жестов позволяет создать приложения, для более увлекательного выполнения пальчиковой гимнастики.



Слайд 55Идеи естественно-интуитивного взаимодействия и организация виртуальных лабораторий
Добавление реалистичности в проведение опытов

с помощью модуля:
распознавания жестов реализация жестовой манипуляции приборами или материалами, используемыми в опыте и изображенными на экране
отслеживания 2D/3D объектов, привязать реальным объектам роли и изображать выполнение эксперимента в реальности, а компьютер будет моделировать
процесс и результаты.

Слайд 56Идеи естественно-интуитивного взаимодействия и организация виртуальных лабораторий
Модуль отслеживания двумерных и трехмерных

объектов позволяет создавать дополненную реальность, которая может быть использована в образовании.
Например, с помощью меток можно давать ответы на вопросы на этапе контроля усвоения знаний, а также можно демонстрировать визуальное отображение каких-либо реальных объектов.
Примеры дополненной реальности в образовании: http://arnext.ru/articles/20-ar-eksperimentov-v-obrazovanii-2353.


Слайд 57Примеры использования дополненной реальности в образовании
https://www.youtube.com/watch?v=7G3H3ImCWlE

Слайд 58Примеры использования дополненной реальности в образовании
Песочница дополненной реальности позволяет детям создавать

своими руками ландшафты из песка, получать при этом горы, ущелья, вулканы, долины и реки.

http://habrahabr.ru/post/220239/

Слайд 59Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль I. Интерактивная

доска (Interactive whiteboard)
большой сенсорный экран, присоединенный к компьютеру, информация с которого проецируется на доску с помощью проектора.
Инструмент для
ускорения доступа к информации
облегчения ее восприятия
формирования творческой атмосферы в коллективе обучающихся.

Слайд 60Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль I (продолжение).
Объединение


интерактивной доски
камеры Creative* Senz3D
(или Intel® RealSense™ 3D Camera)
Intel® Perceptual Computing SDK
(или Intel® RealSense™ SDK)
может дать крайне интересные решения

Слайд 61Мысль I. Интерактивная доска (Interactive whiteboard)
Примеры реализации похожих идей


https://www.youtube.com/watch?v=WV9K_z4l_J8

Приложение

Digital Blackboard

Слайд 62Мысль I. Интерактивная доска (Interactive whiteboard)
Примеры реализации похожих идей


https://www.youtube.com/watch?v=aLLv2zHE7qk

Приложение

Smart ScrumBoard

Слайд 63Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль II. Biophilia
образовательная

программа, разработанная для вдохновения детей на использование собственных творческих способностей в изучении музыки и наук посредством новых технологий.
Междисциплинарная программа, использующая набор приложений, помогающих связать вместе различные области знаний, игровое творчество и интерактивную сущность сенсорного экрана


Слайд 64Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль II (продолжение).







http://biophiliaeducational.org/about/


Слайд 65Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль II (продолжение).
Реализация
Björk


ученые университета Исландии
учителями из городской школы Рейкьявика
Для детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности,
дислексией
и другими трудностями обучения.







http://biophiliaeducational.org/about/

Слайд 66Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль II (окончание).
Проект

Biophilia может служить примером и дать несколько вдохновляющих идей для разработки аналогичных приложений с использованием идей естественно-интуитивного взаимодействия и пакета Intel® Perceptual Computing SDK (или Intel® RealSense™ SDK).
Подробности проекта: http://biophiliaeducational.org/about/

.







http://biophiliaeducational.org/about/

Слайд 67Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль III. Музыкальные

инструменты



https://www.youtube.com/watch?v=1r9F4SscrpI

Stefan Sadchikov, Drummer
призер конкурса
Intel Perceptual Computing Challenge

Слайд 68Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль III. Музыкальные

инструменты



https://www.youtube.com/watch?v=XJsHkrYeds4

Drummer

еще одна реализация

Слайд 69Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль III. Музыкальные

инструменты



Digital Piano https://www.youtube.com/watch?v=1r9F4SscrpI

Слайд 70Некоторые мысли о развитии идей естественно-интуитивного взаимодействия в образовании
Мысль III. Терменвокс

(Theremin)

Подробности:
http://en.wikipedia.org/wiki/Theremin
https://www.youtube.com/watch?v=qHBPjNZhMk8).


Слайд 71Мысль III. Терменвокс (Theremin)



Виртуальный терменвокс (Virtual Theremin) с использованием Intel

Perceptual SDK
https://www.youtube.com/watch?v=veNBKPqJe7Y

Слайд 72Мысль III. Музыкальные инструменты
Было бы очень интересно попробовать реализовать приложение с

использованием пакета
Intel® Perceptual Computing SDK
(или Intel® RealSense™ SDK),

позволяющее сформировать начальные навыки игры на различных музыкальных инструментах.

Слайд 73Заключение
Данный в лекции обзор возможных применений идей естественно-интуитивного взаимодействия с компьютером

в образовании не претендует на полноту, всегда можно найти много идей вокруг себя.
Однако есть надежда, что удалось задать некоторое направление для поиска идей по использованию возможностей естественно-интуитивного взаимодействия человека с компьютером в образовании.

Похожие презентации

Організація взаємодії абонентських систем 323
Теоретическая информатика как научная дисциплина 469
Создание сайта-визитки 383
САПР технологических процессов. Введение. Лекция 1 638
Алгоритмы и структуры данных. Деревья. (Лекция 6) 272
Одномерные массивы 345

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика