5-лекция.pdf

“Егер біз балаларды КЕШЕ қалай оқыттық БҮГІН солай оқытатын болсақ, онда біз балалардың ЕРТЕҢІН ұрлаймыз” ДЖОН ДЬЮИ, Философ және білім беру реформаторы, 1859-1952 жж  Білім беруді цифрлық трансформациялаудың негізгі трен...

“Егер біз балаларды КЕШЕ қалай оқыттық БҮГІН солай оқытатын болсақ, онда біз балалардың ЕРТЕҢІН ұрлаймыз” ДЖОН ДЬЮИ, Философ және білім беру реформаторы, 1859-1952 жж  Білім беруді цифрлық трансформациялаудың негізгі трендтері БҰЛТТЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАР ВИРТУАЛДЫ (VR), ТОЛЫҚТЫРЫЛҒАН (AR ) ЖӘНЕ АРАЛАС (MR) ШЫНДЫҚ ГЕЙМИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ ҮЛКЕН ЖАСАНДЫ БЛОКЧЕЙН МӘЛІМЕТТЕР ИНТЕЛЛЕКТ БӨЛІНГЕН ТІЗІЛІМ ЖҮЙЕСІ КВАНТТЫҚ ИНТЕРНЕТ ЗАТТАР ТЕХНОЛОГИЯЛАР  Шындықтың типтері Virtual reality — VR (виртуалдық шындық), Augmented Reality — AR (толықтырылған шындық), Mixed reality — MR (аралас шындық). “Виртуалдық” сөзі білім беру және басқа нысандардың қағаздағы немесе басқа материалдық тасымалдауыштағы электрондық аналогының сипаттамасын білдіреді.  Виртуалдық шындық Замануи мультимедиа құралдарының бірі - білім беру саласына енген модельдеудің құралдарының бірі виртуалдық шындық.  Виртуалдық шындық Замануи мультимедиа құралдардың дамуы - әр түрлі типтегі жаңа ақпаратты беруге және өңдеуге мүмкіндік беретін дамыған техникалық инновацияларды пайдаланып білім беру технологияларын жаңа деңгейде іске асыруға мүмкіндік береді.  Виртуалдық шындық – бұл дыбыстық, визуальды, тактильды тағы басқа ақпарат түрлерін бейнелейтін және қолданушыға виртуалдық кеңістікке кіру “елесін” тудыратын мультимедиа құралдары. “Шындықтың" ішінде адам шынайы әлемге ұқсас, немесе одан мүлде өзгеше модельденген көп- мүмкіндікті тәжірибелерді бастан кешіре алады. "Виртуалды шындық" жүйелері адамның ортамен тікелей қарым – қатынасын қамтамасыз етеді. Қолданушы компьютердің жадысындағы нысанды қолымен ұстай алады. Бұл әрекетті датчиктері бар қолғап киіп іске асыруға болады. Басқа жағдайда экранда бейнеленген затты «аударуға» және оны басқа жағынан қарауға болады. Қолданушы «ақпараттық киім-кешекпен», «ақпараттық қолбақпен», «ақпараттық көзілдірікпен» (көзілдірік - мониторлары) немесе басқа аспаптардың көмегімен виртуалдық кеңістікке қадам баса алады. Виртуалды шындық тар мағынада «электрондық көзәйнек» киіп алғаннан кейін пайда болатын ойындық немесе техникалық қажетті жасанды шындыққа жатады. Бұл жағдайда сана компьютер құрастырған әлемге енеді, онда виртуалдық түрде көре, сезе және әрекет ете алады.  Оқытуда виртуалдық шындықты пайдаланудың плюстері Көрнекіліктің жоғары дәрежесі. Vr пайдаланушыға кез-келген құбылысты жоғары дәрежеде көрсетуге ғана емес, сонымен бірге оқушыны модельмен өзара әрекеттесуге тартуға мүмкіндік береді. Қауіпсіздік. Күрделі дағдыларды игеру және төтенше жағдайлардағы мінез-құлық алгоритмдерін игеру өмір мен денсаулыққа ешқандай қауіп төндірмейді. Пайдаланушының қатысуы. Оқытудағы ойын технологиялары оқушылардың шынайы және тұрақты қызығушылығын сақтауға мүмкіндік береді. Фокустау. Нақты мәселелерді шешуге арналған модельденген әлемде сыртқы ынталандыру жоқ. Оқушыны ешнәрсе алаңдата алмайды-ол толығымен оқуға бағытталған. Үнемділік. Жабдықтар мен білім беру мазмұнының айтарлықтай құны да үлкен нақты макеттердің құнымен, монтажымен және қызмет көрсетуімен салыстыруға келмейді.  Оқытуда виртуалдық шындықты пайдаланудың минустары Көлемі — кез келген пән өте көлемді, ол сабақтың әр тақырыбының мазмұн жасау үшін үлкен ресурстарды қажет етеді, толық курс немесе ондаған және жүздеген шағын қосымшалар түрінде жасалады. Мұндай материалдарды жасайтын компаниялар толыққанды сабақ жиынтығы ұзақ уақыт бойы жасайды. Құны - қашықтан оқыту жағдайында виртуалды шындық құрылғысын сатып алу жүктемесі пайдаланушыға түседі немесе бұл құрылғы оның телефоны болуы мүмкін. Бірақ білім беру мекемелеріне сабақтар өткізілетін сыныптар үшін жабдықтар жиынтығын сатып алу қажет болады, бұл да айтарлықтай инвестицияны қажет етеді. Функционалдылық - виртуалдық шындық, кез-келген технология сияқты, өзінің ерекше тілін қолдануды қажет етеді. Мазмұнды көрнекі және тартымды ету үшін дұрыс құралдарды табу маңызды. Өкінішке орай, VR оқыту қосымшаларын құрудың көптеген әрекеттері қолданылмайды  Толықтырылған шындық (Augmented reality, AR, «кеңейтілген шындық», «жақсартылған шындық») – бұл нақты өмірдің элементтері сияқты болып қабылданатындай адамның виртуалдық ақпаратты үш өлшемді қабылдау алаңына қосу технологиясы Мысалы, планшетті тегіс суреттің үстіне әкеліп қойсаңыз, сурет жанданып, нақты бейнеге айналып кетеді. Сіздің шындығыңыз виртуальдық бейнелермен толықтырылады.  MIXED REALITY, MR (аралас шындық). Аралас шындық қолданушыға виртуалдық элементтер қосылған (VR) нақтылықпен (AR) өзара әрекет ету мүмкіндігін бере отырып, нақты және виртуалдық өмірді біріктіреді. Қолданушы нақты өмірмен немесе виртуалдық шындықпен өзара әрекетке түсетінін өзі шешеді  VR Math - оқушыларға геометрияны, графиктерді және векторларды түсінуге көмектесетін интерактивті бағдарлама. Мұғалімдер үшін виртуалды сынып құруға мүмкіндік береді, оған тапсырмалар қосып, оқушыларға түсіндіруге болады. Мысалы, фигураның шеттерін, шыңдарын, беттерін бөлектеуге болады. Оқушыларға өзін-өзі оқыту мүмкіндігі де бар.  MathLearning – бастауыш сынып оқушыларын математика сабақтарына тарту үшін арнайы жасалған ақылды виртуалды шындық қолданбасы. Түрлі-түсті VR анимациялары кішкентай балаларға математика негіздерін үйретеді. Балалар сандарды қосуды, азайтуды және көбейтуді үйренеді.  CalcFlow - бұл орта мектеп оқушыларына арналған математикалық қосымша. Виртуалдық шындықтың интерактивті ортасында математикалық теоремалар мен сценарийлерді зерттеуге мүмкіндік береді. Векторларды қосу және көбейту, интегралдар, графиктер, Мобиус таспасының нормальды және сфералық координаттары сияқты тақырыптарды қамтиды.  Иммерсивті оқыту - бұл оқушыларды оқу процесіне толығымен батыруға (енуге) мүмкіндік беретін жасанды немесе имитацияланған ортаны қолданатын әдіс. Бұл әдіс цифрлық және немесе виртуалдық орталарға қатысты. Сондай-ақ, "иммерсивтілік“ ұғымы "әрекетке батыру" – қоршаған ортаның қабылданған қатынастар жүйесіне субъектіні тарту қасиеті.  AR ЖӘНЕ VR ЖОБАЛАРЫНЫҢ КОНСТРУКТОРЫ- EV TOOLBOX https://soft.evtoolbox.ru/ https://ojv.biz/#  Робототехника не үшін қажет?  өнеркәсіп саласын және басқа ғылымдарды дамытуға;  өнеркәсіпті жаңғыртуға;  медицинаны, әскери технологияны жаңартуға;  адамдарды төтенше жағдайлардан құтқаруға;  мүмкіндігі шектеулі адамдарға көмектесуге;  және т.б. 23  Робототехника Робототехника — (робот және техника; ағылшынша robotics) — автоматтандырылған техникалық жүйелерді жасаумен айналысатын қолданбалы ғылым. 24  Робототехника Робототехника — электроника, информатика, математика, механикадан алынған білімді пайдалану негізінде автоматтандырылған жүйе жасауды қарастыратын қолданбалы ғылым. 25  Робототехника мынадай ғылымдарға сүйенеді электроника информатика математика механика 26 Робот — программалық жабдықта қарастырылған алгоритм бойынша жұмыс істейтін, робототехниканың соңғы өнімі. Роботтар сенсорлар мен датчиктер арқылы физикалық әлеммен өзара әрекеттеседі. Роботтар программаланды. Роботтардың әрекеттері ережелерге негізделген - олар "ойламайды" немесе шешім қабылдамайды. 27 Кобот (коллаборативті робот) — бұл белгілі бір кеңістікте адаммен бірлесіп тікелей қарым-қатынас жасауға арналған робот. 28 Роботтардың жіктемесі  Өндірістік  Үй шаруашылығы  Әлеуметтік  Медициналық  Зерттеуші  Әскери  Білім беру 29  Өндірістік роботтар  құю өндірісі (3D принтер);  механикалық өңдеу (басу, штамптау);  жинақтаушы (механикалық жалғау);  бояу;  құрылыс (құрылыс материалдарын жеткізу);  қаптау және сұрыптау;  транспорттық (жүктерді тиеу, жеткізу);  ауыл шаруашылығы 30  Үй шаруашылығы роботтары  транспорттық;  ақылды үй;  көмекші-робот (үй иесіне интеллектуалдық көмек көрсету);  үй шаруашылығындағы робот (тамақ жасау, үй тазалау және т.б.) 31  Әлеуметтік роботтар  Робот-жанұя мүшесі (айналадағылармен байланыс жасайтын);  Робот-жануарлар (үй жануарларын ауыстырады);  Робот-ойыншықтар (баланың білім, біліктілік, дағдысын жетілдіретін, оқытатын) 32  Медициналық роботтар  Робот-хирургтар;  Робот-фармацевтер;  Робототехникалық протездер;  Робототехникалық трансплантаттар;  Робот-медбике;  Робот-диагностиктер. 33  Зерттеуші роботтар  ғарышты;  жердің бетін;  жердің астын;  суды; 34  әуе (сымсыз байланыс желісі және т.б.)  жер үсті (барлау-күзету жүйесі, робот- сапёрлар және т.б.)  судағы (барлау, сүйемелдеу, патрульдеу және миналарды іздестіру және т.б.) 35  Андроид-роботтар Андроид-робот - адам тәріздес роботтар 36  Мобильді және манипуляциялық роботтар Мобильді робот — автоматты түрде басқарылатын дискілермен қозғалатын шассиі бар автоматты құрылғы. Мобильді роботтардың негізгі қызметі — олардың кеңістікте қозғалуы 37 Дөңгелекпен, қадамдап және шынжырмен жүретін мобильді роботтар 38 Бауырмен жылжитын, жүзетін, және ұшатын мобильді роботтар 39 Манипуляциялық робот - өндірістік процесте двигатель және программалық басқару функцияларын орындау үшін бірнеше дәрежелі қозғалғыштан, манипулятор түрінде орындаушы құрылғыдан тұратын автоматты машина (стационарлық немесе жылжымалы). 40 Манипуляциялық робот манипулятор деп аталатын басты орындаушы құрылғымен жабдықталады, ол жазықтықта қозғалады. 41  Роботтың негізгі компоненттері Жүретін бөлігі Манипуляторлар: роботтың сыртқы ортамен физикалық өзара әрекет ететін негізгі механизмі; Басқару жүйесі: роботтың сыртқы ортаны талдау үшін датчиктерден тұратын «жүйке» жүйесі, Ақпарат сенсордан процессорға бағытталады, онда ақпараттар өңделіп, іс-әрекетті іске асыру үшін командалар беріледі; Ақпаратты өңдеу программалық жабдық, алгоритм және жүйелік логика жиынтығының негізінде жүреді; Сыртқы денесі: модельдің сыртқы түрі мен оның қызметін анықтайтын көптеген детальдардан тұратын негізгі элемент. 42  Робототехниканың заңы  Робот адамға зиян келтірмейді немесе адамға өзінің әрекетсіздігімен зиян келтіруге жол бермейді.  Робот адам тапсырған барлық бұйрықтарды орындауы тиіс, тек бұл бұйрықтар бірінші заңға қайшы келмесе.  Робот бірінші және екінші заңдарға қайшы келмейтін дәрежеде өзінің қауіпсіздігін қамтамасыз етуі керек. Айзек Азимов – американдық жазушы-фантаст, биохимик 43 Мехатроника (Mechatronics) – бұл электромеханика, электроника, микропроцессорлық технологиялар, автоматтандыру және ІТ-технологиялар саласында білімге негізделген компьютерлік басқарылатын қозғалысты құруға және пайдалануға арналған ғылым мен техниканың саласы болып табылады. 44 «Мехатроника» термині өткен ғасырдың 60- жылдарының соңында Жапонияда пайда болды. Бұл «МЕХАника» және «элекТРОНИКА» сөздерінің тіркесімі. Механикалық жүйелердің негізгі элементі - қозғалыс модулі. 45  Білім беру робототехникасы  Оқу робототехникасы - оқыту мақсаттары үшін роботтарды қолдануға негізделген білім беру ортасы.  Оқушылар өздігінен модельдеуді және модельдерді құрастыра (нақты объектілерге ұқсас немесе толық бірдей сипаттамалары бар объектілер) алады. 46 Бұл модельдер әртүрлі материалдарды пайдалана отырып жасалады және прототип немесе симуляция деп аталатын компьютерлік программа жүйесі арқылы бақыланады. 47 Білім беру робототехникасы  LEGO Education  Arduino  Robotis  Apple Education  EGO MINDSTORMS EV3 48 Дәріс аяқталды!