14 марта 2013      694      0

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ MICROSOFT KINECT В ОБРАЗОВАНИИ

Копосова Ольга Юрьевна, Копосов Денис Геннадьевич (support@shkola24.org)
МБОУ «Общеобразовательная гимназия №24», Архангельск
В статье представлено перспективное направление — использование жест-ориентированных технологий и технологий распознавания речи в образовании.

Способы взаимодействия «человек–компьютер» меняются стремительно, на современном этапе самые перспективные — это интерфейсы, способные понимать речь, жесты и движения пользователя. В этом учебном году в нашей гимназии мы исследуем возможности использования контроллера Microsoft Kinect for Windows в образовании: непосредственно в учебном процессе, при его организации, и во многих других направлениях учебно-воспитательной деятельности в образовательном учреждении. В 2012 году нами были приобретены несколько таких контроллеров.
Kinect — это не просто контроллер, это технология, которая позволяет распознавать речь и движения человека, таким образом, что он может через собственные голос и тело управлять программными процессами. В основе Kinect: массив из 4-х микрофонов, два сенсора глубины, цветная видеокамера, объединенные со специальным аппаратным и программным обеспечением, которое способно выполнять распознавание движений тела в трехмерном пространстве [1].
Наиболее интересные возможности, которые можно эффективно использовать при обучении это:
• трекинг человеческой фигуры (Skeletal Tracking);
• трекинг лица (Face Tracking);
• распознавание речи (Speech Recognition).
С помощью функции трекинга человеческой фигуры в поле зрения сенсора может находиться до шести людей, причем Kinect способен распознать фигуры двух человек и отслеживать их движения (на основе 20 опорных точек скелета).
Конечно, распознавание речи не является встроенной возможностью Kinect — для этого используется дополнительный комплект средств разработки (SDK — software development kit), поэтому для разработки приложений распознавания речи потребуется установка Speech Application Programming Interface (SAPI) — интерфейса программирования приложений, предназначенного для распознавания и синтеза речи.
Трекинг лица — это слежение за лицом человека в кадре с построением узловой схемы лица (более 80 опорных точек). Есть возможность следить одновременно за лицами двух человек.
Столь инновационная технология несет в себе богатейшие учебные и образовательные возможности.
На данный момент мы успешно апробировали возможности применения Kinect:
• на уроках информатики;
• на переменах (1 час в день — это достаточно мощный ресурс);
• во время внеурочной активности учащихся;
• для индивидуальной исследовательской деятельности учащихся.
Если говорить об уроках информатики, то, конечно, программирование Kinect можно начинать уже с 6 класса — на данный момент существует версия известной среды Scratch, которая поддерживает возможности Kinect. Для старшеклассников можно выбрать Microsoft Visual Studio, среду Processing (www.processing.org) или National Instruments LabVIEW.
При индивидуальных занятиях с учащимися возможно рассмотрение такой востребованной сейчас темы, как техническое зрение, например, в робототехнике [2].
В последние годы школьные классы оснащаются современной компьютерной техникой, и все равно это не решает одну из главных проблем — небольшую двигательную активность учеников. Использование контроллеров Kinect в кабинете информатики, превратило перемены в непрекращающиеся физкультминутки, что позволяет снимать статическое мышечное напряжение школьников, стимулировать двигательную и познавательную активность, улучшать образовательную обстановку в целом. С помощью Kinect становится возможным учиться в играх, приобретая не только знания и интеллектуальные умения, но и моторные навыки.
Немаловажным аспектом использования Kinect в образовании является возможность сотрудничества с компаниями, заинтересованными в развитии IT-образования в РФ. В 2013 году российская компания «Си-Блюз», занимающаяся узкоспециализированными высокотехнологичными комплексами со сложным математическим аппаратом, выполняемые по индивидуальному заказу для крупных заказчиков, предоставила нашей гимназии лицензии на использование нового программного обеспечения Orchestra 2.2 для исследования возможности использования его в образовательном процессе. Orchestra — это интерактивная система управления контентом, который может быть запущен на компьютере: игры, видео- и аудио- плееры, поиск в Интернете. В бизнесе: интерактивная витрина, рекламный стенд, галерея. Все, что можно делать при помощи «мыши», можно повторить на расстоянии в несколько метров от проектора или презентационной панели [3]. Школьники обязательно должны знакомиться с новыми, перспективными российскими разработками, созданными молодыми компаниями, благодаря их наглядному примеру учащимся всегда есть к чему стремиться.
Направления использования Kinect в образовании могут выбирать и сами педагоги. Например, технология распознавания речи, реализованная с помощью Kinect, может быть очень эффективно использована при изучении иностранных языков. Мы провели достаточно интересное исследование: предложили школьникам 5–11 классов поиграть в крестики-нолики, но на английском языке, осуществляя управление голосовыми командами. Количество желающих проверить свой английский (а именно счет от 1 до 9) было более 100 человек. С первого раза несколько партий удалось довести до конца только учащимся профильного социально-гуманитарного класса.
Для разработчиков учебных и образовательных игр редактор Microsoft XNA Game Studio и Microsoft Kinect могут стать хорошим инструментом для разработки серьезных игр, которые можно использовать в академическом и корпоративном обучения.
Команда SuperTomsk, занявшая 3 место в конкурсе Imagine Cup 2012 (в России), предлагает следующее применение Kinect в образовании — программу для обучения детей правильному написанию букв и складыванию из букв слов [4].
Системы, такие, как Kinect находятся в центре внимания специалистов в области образования. Kinect уже используются в целях реабилитации детей с ограниченными физическими возможностями, ведутся исследования технологий, которые позволяют организовать процесс обучения детей-инвалидов, основанный на играх [5].
На сегодняшний день примеров использования Kinect в образовании не так много — это новое направление в педагогических технологиях.
Литература:
1. Kinect for Windows. Официальный сайт продукта [Электронный ресурс] http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows.
2. Быков С.А., Скакунов В.Н. Разработка системы технического зрения мобильного робота на основе анализа трехмерных облаков точек // Инновационные информационные технологии: Материалы международной научно-практической конференции / Под ред., С.У.Увайсова – МЖ МИЭМ, 2012, С.253-255.
3. Официальный сайт компании Си-Блюз [Электронный ресурс] http://www.c-blues.com.
4. Колчанов А.В. Использование Kinect для обучения детей грамоте, языкам и фактам об окружающем мире / Технологии Microsoft в теории и практике программирования: сборник трудов IX Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. г.Томск, 21–22 марта 2012 г. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. — C.167–169.
5. Доклад о работе консультативного совещания экспертов «Доступное ИКТ индивидуальное обучение учащихся-инвалидов: 17–18 ноября 2011 года. Штаб-квартира ЮНЕСКО, Париж. [Электронный ресурс] http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTI-MEDIA/HQ/CI/CI/pdf/accessible_ict_students_disabilities_ru.pdf.

Ваш комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.

Любимые цитаты
«Почему у нас та­кая плохая физика? Потому что у нас отбирают физиков с математическим уклоном. Все великие физи­ки были плохими математиками» (Пётр Леонидович Капица)
Популярные записи
Архивы
Амперка. Модули
РобоНорд-2017
Олимпиада «Будущий инженер»
Календарь записей
Февраль 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Окт    
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728  
Пять последних постов
Фотографии

© 2018 Начала инженерного образования в школе · 163051, Архангельск, ул. Тимме, 22/3. МБОУ Гимназия № 24