ВПР и РПР

О всероссийских проверочных работах в 2018/2019 учебном году

Всероссийские проверочные работы (ВПР) – это контрольные работы по различным предметам, проводимые для школьников всей страны.

ВПР в 2018/2019 учебном году пройдут для 4, 5, 6, 7, 8 и 11 классов и охватят практически все основные предметы школьной программы:

4 класс – русский язык, математика, окружающий мир

5 класс – русский язык, математика, история, биология

6 класс – русский язык, математика, география, обществознание, история, биология

7 класс – русский язык, математика, иностранный язык, обществознание, биология, география, физика, история

8 класс – русский язык, математика, биология, обществознание, физика, химия, история, география

11 класс – иностранный язык, география (может проводиться в 10 классе), химия, физика, история, биология

ВПР пройдут в марте-апреле, они не будут пересекаться по срокам с проведением ЕГЭ.

ВПР прочно вошли в жизнь школ, это востребованная процедура. ВПР помогают выявлять проблемы в школьном образовании и работать над их устранением.

ВПР являются самой массовой оценочной процедурой в системе образования: с момента их введения в 2015 году российские школьники написали более 33 миллионов проверочных работ. В 2018 году ВПР проводили более 40,5 тысяч школ из всех регионов России, участие в них приняли почти 5 миллионов школьников. В 2019 году будет около 7 миллионов участников.

ВПР не стоит бояться, к ним не нужно специально готовиться, нанимать репетиторов. По результатам ВПР не принимается никаких решений, влияющих на дальнейшую судьбу ребенка, получение аттестата, перевод в следующий класс, поступление в вуз. Нет никаких оснований бояться и переживать из-за ВПР больше, чем из-за самой обычной контрольной работы в школе.

ВПР не влекут за собой дополнительной нагрузки так, как они заменяют традиционные итоговые контрольные работы в школе, проводившиеся в прошлые десятилетия во многих регионах и отдельных образовательных организациях. ВПР не должны проводиться во время каникул или после уроков.

ВПР для обучающихся 11-х классов проводятся для выпускников, которые не выбирают данные предметы для сдачи ЕГЭ.

ВПР не являются государственной итоговой аттестацией. Они проводятся школами самостоятельно, с использованием единых вариантов заданий для всей Российской Федерации, разрабатываемых на федеральном уровне, которые должны дать возможность оценить учебные результаты обучающихся по единым критериям.

Отличительными особенностями ВПР являются единство подходов к составлению вариантов, проведению самих работ и их оцениванию, а также использование современных технологий, позволяющих обеспечить практически одновременное выполнение работ обучающимися всех образовательных организаций Российской Федерации.

Задания ВПР для обучающихся 4-х, 5-х и 6-х классов разрабатываются в строгом соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами.

Содержание и уровень заданий ВПР для обучающихся 11-х классов будут учитывать то обстоятельство, что выполнять эти работы предстоит выпускникам, которые не выбирают данные предметы на ЕГЭ. В связи с этим в задания, содержания ВПР, будут включены для проверки наиболее значимые элементы по каждому учебному предмету, важные для общего развития выпускника и его жизни в обществе, в том числе необходимые каждому гражданину знания по истории нашей страны, представления о здоровом и безопасном образе жизни, представления о природных процессах и явлениях.

ВПР учащиеся пишут в своих школах. Рекомендуемое время их проведения – второй-третий урок в школьном расписании; продолжительность – от одного до двух уроков. Работы выполняются по заданиям, разработанным на федеральном уровне, и проверяются по единым критериям. Проверка работ участников ВПР осуществляется в день проведения работы коллегиально учителями школы. После проверки результаты вносятся школами в единую информационную систему, с данными которой могут работать эксперты.

Результаты выполнения ВПР могут быть полезны родителям для определения образовательной траектории своих детей. Они могут быть также использованы для оценки уровня подготовки обучающихся по итогам окончания основных этапов обучения, для совершенствования преподавания учебных предметов в школах, для развития региональных систем образования.

РЕКОМЕНДАЦИИ РОДИТЕЛЯМ

Важной и интересной для родителей может оказаться информация о результатах выполнения ВПР в целом по школе, в которой учится их ребенок. Поскольку ВПР проводятся по единым заданиям и оцениваются по единым для всей страны критериям, это позволит увидеть результаты школы на фоне общей картины по стране.

Однако для такого сравнения нужно, чтобы полученные результаты были объективными, то есть соответствовали реальному положению дел. Проявите внимание и интерес к действиям школы в вопросах оценивания. К сожалению, не во всех школах ВПР проводятся прозрачно и объективно. По итогам анализа работ 2018 года необъективные результаты ВПР показали более 2,7 тысяч школ. Результаты ВПР нужны, чтобы получить объективную картину знаний детей, работать с выявленными проблемами, а не кого-то наказать. Поэтому не должно быть «дутых» результатов.

Поинтересуйтесь результатами своего ребенка, постарайтесь получить информацию об имеющихся у него проблемах и планах школы по устранению этих проблем.

Узнайте, не нуждается ли ваш ребенок в помощи, при необходимости окажите ему посильную помощь и поддержку.

Экзамены по Биологии по классам




Также смотрите разделы связанные с разделом ГИА, экзаменационные билеты по Биологии:

Ниже Вы можете бесплатно скачать электронные книги и учебники и читать статьи и уроки к разделу Экзамены и экзаменационные билеты по Биологии:
  • Биология, 5 класс, 10 вариантов итоговых работ для подготовки к ВПР, Балакина Н.А., Липина С.Н., 2017
  • Биология, 5 класс, ВПР, Рабочая тетрадь, Рохлов В.С., Скворцов П.М., Мишняева Е.Ю., 2017
  • Биология, 5 класс, ВПР, Тренинг, контроль, самооценка, Рабочая тетрадь, Котикова Н.В., 2017
  • Биология, 5 класс, Живой организм, Тетрадь для лабораторных работ, Задорожный К.Н., Захарова О.С., Терехова А.Б., 2016
  • Биология, 5 класс, Мониторинг успеваемости, Готовимся к ВПР, Лернер Г.И., 2018
  • Биология, 5 класс, Рабочая тетрадь, Корнилова О. А., Николаев И.В., Симонова Л.В., 2015
  • Биология, 5 класс, Рабочая тетрадь, Пасечник В.В., Суматохин С.В., Калинова Г.С., 2015
  • Биология, 5-й класс, подготовка к всероссийским проверочным работам, Кириленко А.А., 2017
  • Биология, Бактерии, Грибы, Растения, 5 класс, Рабочая тетрадь, Пасечник В.В., 2015
  • Биология, Живой организм, Тетрадь-практикум, 5-6 классы, Учебное пособие для общеобразовательных организаций, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., 2019
  • Биология, Живой организм, Тетрадь-тренажёр, 5-6 классы, Часть 1, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Дмитриева Е.А., 2016
  • Биология, Живой организм, Тетрадь-тренажёр, 5-6 классы, Часть 2, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Котляр О.Г., 2016
  • Биология, Живой организм, Тетрадь-экзаменатор, 5-6 классы, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., 2017
  • Биология, Проверочные работы в формате ВПР, 5 класс, Учебное пособие для общеобразовательных организаций, Суматохин С.В., Калинова Г.С., Гапонюк З.Г., 2019
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 1, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 10, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 11, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 12, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 13, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 14, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 15, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 16, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 17, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 18, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 2, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 3, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 4, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 5, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 6, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 7, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 8, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Вариант 9, Проверочная работа
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Диагностическая работа, Описание КИМ
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Описание, 2017
  • ВПР 2017, Биология, 5 класс, Проверочная работа, Образец
  • ВПР 2018, Биология, 5 класс
  • ВПР 2018, Биология, 5 класс, Ответы, Система оценивания
  • ВПР 2018, Биология, 5 класс, Проверочная работа, Образец
  • ВПР 2018, Биология, 5 класс, Проверочная работа, Описание
  • ВПР 2018, Биология, 6 класс, Ответы, Система оценивания
  • ВПР 2019, Биология, 5 класс, Описание
  • ВПР 2019, Биология, 5 класс, Проверочная работа, Образец
  • ВПР, Биология, 5 класс, 10 вариантов, Типовые задания, ФГОС, Котикова Н. В., Саленко В.Б., 2017
  • ВПР, Биология, 5 класс, 20 вариантов, Типовые задания, Котикова Н.В., Саленко В.Б., 2017
  • ВПР, Биология, 5 класс, 20 вариантов, Типовые задания, Котикова Н.В., Саленко В.Б., 2018
  • ВПР, Биология, 5 класс, 2018
  • ВПР, Биология, 5 класс, 2019
  • ВПР, Биология, 5 класс, Вариант 17, 2019
  • ВПР, Биология, 5 класс, Вариант 18, 2019
  • ВПР, Биология, 5 класс, Образец, 2019
  • ВПР, Биология, 5 класс, Образец, 2020
  • ВПР, Биология, 5 класс, Описание, 2020
  • ВПР, Биология, 5 класс, Ответы, 2018
  • ВПР, Биология, 5 класс, Ответы, 2019
  • ВПР, описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2019 году проверочной работы по БИОЛОГИИ, 5 класс
  • Всероссийская проверочная работа, Биология, 5 класс, 2021
  • Всероссийские проверочные работы, биология, рабочая тетрадь, 5 класс, Рохлов В.С., Скворцов П.М., Мишняева Е.Ю.
  • Описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2020 году проверочной работы по БИОЛОГИИ, 5 класс
  • Описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2021 году проверочной работы по БИОЛОГИИ, 5 класс
  • Природоведение, Природа, Неживая и живая, 5 класс, Рабочая тетрадь, Пакулова В. М., Иванова Н.В., 2012
  • Проверочная работа по БИОЛОГИИ 5 КЛАСС, Вариант 1, 2021
  • Проверочная работа по БИОЛОГИИ 5 КЛАСС, Вариант 2, 2021
  • Проверочная работа по БИОЛОГИИ, 5 КЛАСС, образец, 2019
  • Рабочая тетрадь по биологии, 5 класс, Богданов Н.А., 2020
  • Тесты по биологии, 5 класс, Богданов Н.А., 2017
  • Тесты по биологии, 5 класс, Воронина Г.А., 2013
  • Тесты по биологии, 5 класс, Воронина, 2013
  • Тесты по биологии, 5 класс, Пасечник В.В., Дмитриева Т.А., Ефимова Т.М., 2020

  • Биология, 6 класс, Итоговая диагностическая работа, Варианты 601-602, 13.05.2013
  • Биология, 6 класс, Проверочные и контрольные работы, Вахрушев А.А., Родыгина О.А., Ловягин С.Н., 2013
  • Биология, 6 класс, Рабочая тетрадь №1, Пономарёва И.Н., Корнилова О.А., Кучменко В.С.
  • Биология, 6 класс, Рабочая тетрадь №2, Пономарёва И.Н., Корнилова О.А., Кучменко В.С.
  • Биология, 6 класс, Рабочая тетрадь, Пасечник В.В., 2018
  • Биология, 6 класс, Рабочая тетрадь, Пасечник В. В., Суматохин С.В., Калинова Г.С., Швецов Г.Г., 2010
  • Биология, 6 класс, Рабочая тетрадь, Преображенская Н.В., 2011
  • Биология, 6 класс, Стартовая диагностическая работа №1, Вариант 6101-6102, 2013
  • Биология, 6-й класс, ВПР, 5 тренировочных вариантов, Учебно-методическое пособие, Кириленко А.А., 2018
  • Биология, живой организм, 6 класс, рабочая тетрадь к учебнику Сонина Н.И. «Биология, Живой организм, 6 класс», Сонин Н.И., 2014
  • Биология, Живой организм, 6 класс, Рабочая тетрадь, Сонин Н.И., 2012
  • Биология, Живой организм, Рабочая тетрадь, 6 класс, Сонин Н.И., 2012
  • Биология, Живой организм, Тетрадь-практикум, 5-6 классы, Учебное пособие для общеобразовательных организаций, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., 2019
  • Биология, Живой организм, Тетрадь-тренажёр, 5-6 классы, Часть 1, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Дмитриева Е.А., 2016
  • Биология, Живой организм, Тетрадь-тренажёр, 5-6 классы, Часть 2, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Котляр О. Г., 2016
  • Биология, Живой организм, Тетрадь-экзаменатор, 5-6 классы, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., 2017
  • Биология, Проверочные работы в формате ВПР, 6 класс, Учебное пособие для общеобразовательных организаций, Суматохин С.В., Калинова Г.С., Гапонюк З.Г., 2019
  • Биология, Рабочая тетрадь, Многообразие покрытосеменных растений, 6 класс, Пасечник В.В., 2017
  • Биология, Тетрадь для лабораторных и практических, 6 класс, Лисов Н.Д., Борщевская Е.В., 2015
  • ВПР 2018, Биология, 6 класс
  • ВПР 2018, Биология, 6 класс, Проверочная работа, Образец
  • ВПР 2019, Биология, 6 класс, Описание
  • ВПР 2019, Биология, 6 класс, Проверочная работа, Образец
  • ВПР 2020, Биология, 6 класс, По программе 5 класса
  • ВПР, Биология, 6 класс, 10 вариантов, Типовые задания, Богданов Н.А., 2018
  • ВПР, Биология, 6 класс, 10 вариантов, Типовые задания, Касаткина Ю.Н., Шариков А.В., 2020
  • ВПР, Биология, 6 класс, 2018
  • ВПР, Биология, 6 класс, 2019
  • ВПР, Биология, 6 класс, 25 вариантов, Типовые задания, Касаткина Ю. Н., Шариков А.В., 2019
  • ВПР, Биология, 6 класс, Образец, 2019
  • ВПР, Биология, 6 класс, Образец, 2020
  • ВПР, Биология, 6 класс, Описание, 2020
  • ВПР, Биология, 6 класс, Ответы, 2018
  • ВПР, Биология, 6 класс, Ответы, 2019
  • ВПР, Биология, 7 класс, Образец, 2019
  • ВПР, Описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2019 году проверочной работы по БИОЛОГИИ, 6 класс
  • Всероссийская проверочная работа, Биология, 6 класс, 10 вариантов, Типовые задания, Касаткина Ю.Н., Шариков А.В., 2020
  • Всероссийская проверочная работа, Биология, 6 класс, 2021
  • Описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2019 году проверочной работы, по биологии, 6 класс, 2019
  • Описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2021 году проверочной работы по БИОЛОГИИ, 6 класс
  • Проверочная работа по БИОЛОГИИ 6 КЛАСС, Вариант 1, 2021
  • Проверочная работа по БИОЛОГИИ 6 КЛАСС, Вариант 2, 2021
  • Рабочая тетрадь по биологии, 6 класс, Лисов Н. Д., Борщевская Е.В., 2015
  • Рабочая тетрадь по биологии, 6 класс, Лисов Н.Д., Шарапа Е.И., Борщевская Е.В., 2014
  • Рабочая тетрадь, Биология, 6 класса, Лисов Н.Д., 2016
  • Тесты по биологии, 6 класс, Бенуж Е.М., 2007
  • Тесты по биологии, 6 класс, Бенуж Е.М., 2007
  • Тесты по биологии, 6 класс, Воронина Г.А., 2016
  • Тесты по биологии. 6 11 класс. Сухова Т.С. 1998

  • Биология, 7 класс, Диагностическая работа № 1, Вариант 7101, 2013
  • Биология, 7 класс, Диагностическая работа, Апробация банка заданий, 2011
  • Биология, 7 класс, Стартовая диагностическая работа №1, Вариант 7101-7102, 2013
  • Биология, 7 класс, Тематические тестовые задания для подготовки к ГИА, Игошин Г.П., 2012
  • Биология, 7 класс, тематический контроль, пособие для учителей, Опарина В.В., 2004
  • Биология, Многообразие живых организмов, 7 класс, Рабочая тетрадь, Захаров В.Б., Сонин Н.И., 2014
  • Биология, Многообразие живых организмов, 7 класс, Рабочая тетрадь, Захаров В. Б., Сонин Н.И., 2017
  • Биология, Рабочая тетрадь, 7 класс, Пасечник В.В., 2016
  • Биология, Рабочая тетрадь, Животные, 7 класс, Латюшин В.В., 2017
  • Биология, Разнообразие живых организмов, Тетрадь-практикум, 7 класс, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Тимошенко И.В., 2018
  • Биология, Разнообразие живых организмов, Тетрадь-экзаменатор, 7 класс, Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., 2016
  • Биология, Сборник заданий формативного оценивания, 7 класс
  • Биология, Тетрадь для лабораторных и практических работ и индивидуальных заданий, 7 класс, Тихомиров В.Н., Вараксина Л.М., 2011
  • Биология, Тетрадь для лабораторных и практических работ, 7 класс, Хруцкая Т.В., 2015
  • Биология, Тетрадь для лабораторных и практических работ, 7 класс,Лисов Н.Д., Вербицкий О.В., Шелег З.И., 2004
  • ВПР 2019, Биология, 7 класс, Описание
  • ВПР 2019, Биология, 7 класс, Проверочная работа, Образец
  • ВПР 2020, Биология, 7 класс, По программе 6 класса
  • ВПР, Биология, 7 класс, 10 вариантов, Типовые задания, Шариков А. В., 2020
  • ВПР, Биология, 7 класс, 2019
  • ВПР, Биология, 7 класс, 25 вариантов, Типовые задания, Шариков А.В., 2020
  • ВПР, Биология, 7 класс, Вариант 10, 2019
  • ВПР, Биология, 7 класс, Вариант 5, 2019
  • ВПР, Биология, 7 класс, Вариант 6, 2019
  • ВПР, Биология, 7 класс, Вариант 7, 2019
  • ВПР, Биология, 7 класс, Вариант 8, 2019
  • ВПР, Биология, 7 класс, Вариант 9, 2019
  • ВПР, Биология, 7 класс, Лернер Г.И., 2018
  • ВПР, Биология, 7 класс, Образец, 2020
  • ВПР, Биология, 7 класс, Описание, 2020
  • ВПР, Биология, 7 класс, Ответы, 2019
  • ВПР, Описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2019 году проверочной работы по БИОЛОГИИ, 7 класс
  • Всероссийская проверочная работа, Биология, 7 класс, 10 вариантов, Типовые задания, Мазяркина T.В., Первак С.В., 2020
  • Всероссийская проверочная работа, Биология, 7 класс, 2021
  • Задания 2 этапа XXXI Всероссийской биологической олимпиады школьников, Крымский федеральный округ, 2014-2015 учебный год, 7 класс
  • Контроль знаний по экологии животных, 7 класс
  • Описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2021 году проверочной работы по БИОЛОГИИ, 7 класс
  • Проверочная работа по БИОЛОГИИ 7 КЛАСС, Вариант 1, 2021
  • Рабочая тетрадь по биологии, 7 класс, Лисов Н. Д., Вербицкий О.В., Шелег З.И., 2008
  • Рабочая тетрадь по Биологии, К учебнику Латюшина В.В., Шапкина В.А., Биология. Животные. 7 класс, 2011
  • Сборник задач по биологии, 7-11 класс, Денисова С.И., 2018
  • Сборник задач повышенной сложности по биологии, 7-11 классы, Денисова С.И., 2020
  • Тесты по биологии, 7 класс, Воронина Г.А., 2013
  • Тесты по биологии, 7 класс, Воронина Г.А., 2014
  • Тесты по биологии. 6 11 класс. Сухова Т.С. 1998

  • Биология, 8 класс, Диагностическая работа, Здоровый стиль жизни, Спецификация, 2016
  • Биология, 8 класс, Диагностическая работа, Спецификация, 2016
  • Биология, 8 класс, Рабочая тетрадь № 1 для учащихся общеобразовательных учреждений, Маш Р.Д., Драгомилов А.Г., 2013
  • Биология, 8 класс, Рабочая тетрадь № 1, Маш Р.Д., Драгомилов А.Г., 2013
  • Биология, 8 класс, Рабочая тетрадь № 2 для учащихся общеобразовательных учреждений, Маш Р.Д., Драгомилов А.Г., 2013
  • Биология, 8 класс, Рабочая тетрадь № 2, Маш Р. Д., Драгомилов А.Г., 2013
  • Биология, 8 класс, Рабочая тетрадь, Преображенская Н.В., 2011
  • Биология, 8 класс, Тематические тестовые задания для подготовки к ГИА, Циклов С.Б., 2011
  • Биология, Животные, Тестовые задания, 8 класс, Воблов В.А., 2017
  • Биология, Рабочая тетрадь, 8 класс, Учебное пособие для общеобразовательных организаций, Пасечник В.В., Швецов Г.Г., 2019
  • Биология, Сборник заданий формативного оценивания, 8 класс
  • Биология, Тетрадь для лабораторных работ и самостоятельных наблюдений к учебнику Сонина Н.И., Захарова В.Б. «Биология, Многообразие живых организмов, Животные, 8 класс», Липатникова В.А., 2016
  • Биология, Человек, 8 класс, Рабочая тетрадь, Сонин Н.И., Агафонова И.Б., 2013
  • ВПР 2020, Биология, 8 класс, По программе 7 класса
  • ВПР, Биология, 8 класс, Лернер Г.И., 2018
  • ВПР, Биология, 8 класс, Образец, 2020
  • ВПР, Биология, 8 класс, Описание, 2020
  • ВПР, Биология, 8 класс, Описание, 2020
  • Всероссийская проверочная работа, Биология, 8 класс, 2021
  • Задания 2 этапа XXXI Всероссийской биологической олимпиады школьников, Крымский федеральный округ, 2014-2015 учебный год, 8 класс
  • Описание контрольных измерительных материалов для проведения в 2021 году проверочной работы по БИОЛОГИИ, 8 класс
  • Рабочая тетрадь по биологии, 8 класс, Лисов Н. Д., 2015
  • Рабочая тетрадь по биологии, 8 класс, Лисов Н.Д., Шелег З.И., 2015
  • Сборник задач по биологии, 7-11 класс, Денисова С.И., 2018
  • Сборник задач повышенной сложности по биологии, 7-11 классы, Денисова С.И., 2020
  • Тесты по биологии, 8 класс, Бирилло Т.А., 2008
  • Тесты по биологии, 8 класс, Краева Е.В., 2008
  • Тесты по биологии, К учебнику Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева, 8 класс, Бирилло Т.Л., 2008
  • Тесты по биологии. 6 11 класс. Сухова Т.С. 1998
  • Тетрадь для лабораторных работ и практических заданий по биологии, 8 класс, Лисов Н.Д., Шелег З.И., 2005
  • Тетрадь для лабораторных работ по биологии, 8 класс, Лисов Н.Д., Шелег З.И., 2011
  • Тетрадь для лабораторных работ по биологии, 8 класс, Лисов Н.Д., Шелег З.И., 2015
  • Тетрадь по биологии, 8 класс, Быченок Е.А., 2015

  • Біологія, 9 клас, Збірник завдань для державної підсумкової атестації, Костильов О.В., Андерсон О.А., Закревська В.М., 2011
  • Біологія, 9 клас, Розв`язки завдань державноi пiдсумковсi атестацii, Синичка Н. Й., 2011
  • Біологія, Відповіді на всі завдання ДПА, 9 клас, Уварова И.О., 2012
  • Биология — Примерные билеты для 9 классов
  • Биология, 9 класс, Билеты и ответы, Анатомия
  • Биология, 9 класс, Подготовка к ГИА 2012, Кириленко А.А., Колесников С.И., Даденко Е.В., 2011
  • Биология, 9 класс, Подготовка к ГИА 2012, Кириленко, Колесников, Даденко, 2011
  • Биология, 9 класс, Рабочая тетрадь, Козлова Т.А., Кучменко В.С., 2013
  • Биология, 9 класс, Рабочая тетрадь, Козлова Т.А., Кучменко В.С., 2013
  • Биология, 9 класс, тестовые задания, Воблов В.А., 2017
  • Биология, 9 класс, Тестовые задания, Солодова Е.А., 2013
  • Биология, Большой сборник тематических заданий для подготовки к основному государственному экзамену, Лернер Г.И., Лобачёва И.Г., 2019
  • Биология, Введение в общую биологию, 9 класс, Рабочая тетрадь, Пасечник В.В., Швецов Г.Г., 2011
  • Биология, Методические рекомендации по оцениванию выполнения заданий ОГЭ с развернутым ответом, Рохлов В. С., Скворцов П.М., 2019
  • Биология, Новый полный справочник для подготовки к ОГЭ, Лернер Г.И., 2019
  • Биология, Общие закономерности, 9 класс, Рабочая тетрадь, Цибулевский А.Ю., Захаров В.Б., 2013
  • Биология, ОГЭ-2019, 9-й класс, Тематический тренинг, Учебное пособие, Кириленко А.А., Колесников С.И., Даденко Е.В., 2018
  • Биология, Основной государственный экзамен, Готовимся к итоговой аттестации, Лернер Г.И., 2019
  • Биология, Основной Государственный Экзамен, Готовимся к итоговой аттестации, Скворцов П.М., 2020
  • Биология, Основной Государственный Экзамен, Готовимся к итоговой аттестации, Скворцов П.М., 2020
  • Биология, Ответы на экзаменационные билеты, 9 класс, Граф А.В., Маслова М.В., 2011
  • Биология, Ответы на экзаменационные билеты, 9 класс, Граф А.В., Маслова М.В., 2013
  • Биология, Рабочая тетрадь, 9 класс, Козлова Т.А., Кучменко В.С., 2013
  • Биология, Рабочая тетрадь, 9 класс, Учебное пособие для общеобразовательных организаций, Пасечник В. В., Швецов Г.Г., 2019
  • Биология, Сборник заданий формативного оценивания, 9 класс, 2019
  • Биология, Тетрадь для практических заданий и лабораторных работ, 9 класс, Мащенко М.В., Борисов О.Л., Выговская А.И., 2010
  • Биология, Тетрадь для практических заданий, 9 класс, Мащенко М.В., Ткачева Г.И., Борисов О.Л., 2005
  • Биология. Ответы на экзаменационные билеты. 9 класс. Граф А.В., Маслова М.В. 2011
  • ВПР 2020, Биология, 9 класс, По материалам 8 класса
  • ГВЭ 2018, Биология, 9 класс, Письменная форма, Спецификация
  • ГВЭ 2018, Биология, 9 класс, Устная форма, Спецификация
  • ГВЭ 2019, Биология, 9 класс, Письменная форма, Спецификация
  • ГВЭ 2019, Биология, 9 класс, Письменная форма, Спецификация, Проект
  • ГВЭ 2019, Биология, 9 класс, Устная форма, Спецификация
  • ГВЭ 2019, Биология, 9 класс, Устная форма, Спецификация, Проект
  • ГВЭ, Биология, 9 класс, Спецификация, Письменная форма, Проект, 2020
  • ГВЭ, Биология, 9 класс, Спецификация, Устная форма, Проект, 2020
  • ГИА — 2009 — Биология — 9 класс — Тренировочные варианты для проведения итоговой аттестации — Рохлов В. С. Теремов А.В. Трофимов С.Б.
  • ГИА 2008 — Биология — 9 класс — Спецификация.
  • ГИА 2008, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2009, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2009, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ГИА 2009, Биология, 9 класс, Экзамен в новой форме, Тренировочные варианты, Рохлов В.С., Теремов А.В., Трофимов С.Б.
  • ГИА 2009. Биология. 9 класс. Тренировочные варианты для проведения итоговой аттестации. Рохлов B.C., Теремов А.В., Трофимов С.Б., 2009
  • ГИА 2010, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2010, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2010, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ГИА 2010. Биология. 9 класс. Демонстрационный вариант. 2010
  • ГИА 2011, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2011, Биология, 9 класс, Диагностическая работа
  • ГИА 2011, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2011, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ГИА 2011. Биология. 9 класс. Демонстрационный вариант. 2011
  • ГИА 2011. Биология. 9 класс. Методические рекомендации. 2011
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Диагностическая работа №1, 2011
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Диагностическая работа №2
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Лернер Г.И., 2012
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Методическое пособие, Рохлов В.С.
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Типовые тестовые задания, Лернер Г.И., 2012
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Тренировочная работа №2
  • ГИА 2012, Биология, 9 класс, Тренировочные варианты экзаменационных работ, Рохлов В.С., Лернер Г.И., 2011
  • ГИА 2012, Биология, Демонстрационный вариант, 9 класс, 2011
  • ГИА 2012. Биология. 9 класс. Демонстрационный вариант. 2011
  • ГИА 2012. Биология. 9 класс. Кодификатор. 2011
  • ГИА 2012. Биология. 9 класс. Спецификация. 2011
  • ГИА 2012. Биология. 9 класс. Типовые тестовые задания. Лернер Г.И. 2011
  • ГИА 2012. Биология. 9 класс. Тренировочная работа 1. 2011
  • ГИА 2013 по биологии, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2013 по биологии, 9 класс, Демонстрационный вариант, Техно
  • ГИА 2013 по биологии, 9 класс, Спецификация
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Диагностическая работа №1, 2012
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Диагностическая работа №1, Вариант 1-2, 2012
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Диагностическая работа №1, Краткая, 2012
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Диагностическая работа №2
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Типовые тестовые задания, Лернер Г.И.
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Тренировочная работа №1, 2012
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Тренировочная работа №1, Вариант 3-4, 2012
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Тренировочная работа №2
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Тренировочная работа №3
  • ГИА 2013, Биология, 9 класс, Тренировочная работа №4
  • ГИА 2013, Биология, Сборник заданий, 9 класс, Лернер Г. И., 2012
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Диагностическая работа, Варианты 90701-90702
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Тематическая диагностическая работа, Варианты 90501-90504
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Тематическая диагностическая работа, Варианты 90601-90604
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Тренировочная работа №1, Варианты 9101-9104, 90201-90204, 2013
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Тренировочная работа, Варианты 90301-90302
  • ГИА 2014, Биология, 9 класс, Тренировочные задания, Лернер Г.И., 2013
  • ГИА 2015, Биология, 9 класс, Учебно-методические материалы, Рохлов В.С., Скворцов П.М.
  • ГИА 2016, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2016, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2016, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ГИА 2019, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2019, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ГИА 2019, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ГИА выпускников 9 классов. Биология. Теремов А.В., Рохлов В.С., Лернер Г.И. 2011
  • ГИА, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант, 2010
  • ГИА, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант, 2012
  • ГИА-2007 — Биология — 9 класс — Демонстрационный вариант.
  • ГИА-2008 — Биология — 9 класс — Демонстрационный вариант.
  • ГИА-2009 — Биология — 9 класс — Демонстрационный вариант.
  • ГИА-2010 — Биология — 9 класс — Демонстрационный вариант.
  • Демонстрационный вариант ГИА 2013 по биологии, 9 класс
  • Демонстрационный вариант ГИА 2014 по биологии, 9 класс
  • Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов для проведения в 2015 году основного государственного экзамена по биологии
  • Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов для проведения в 2020 году основного государственного экзамена по БИОЛОГИИ
  • Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов основного государственного экзамена 2020 года по БИОЛОГИИ
  • ДПА 2016, Бiологiя, 9 клас, Вiдповiдi
  • ДПА 2016, Бiологiя, 9 клас, Підсумкові контрольні роботи, 30 варіантів
  • Задания 2 этапа XXXI Всероссийской биологической олимпиады школьников, Крымский федеральный округ, 2014-2015 учебный год, 9 класс
  • Задания теоретического тура заключительного этапа XXХ Всероссийской олимпиады школьников по биологии, 2013-14 учебный год, 9 класс
  • Збiрник завдань для державноi пiдсумковоi атестацii з бiологii, 9 клас, Костылёв О. В., Андерсон О.А., Закревская В.М., 2012
  • Кодификатор ГИА 2013 по биологии, 9 класс
  • Кодификатор ГИА 2014 по биологии, 9 класс
  • Кодификатор проверяемых требований к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования и элементов содержания для проведения основного государственного экзамена по БИОЛОГИИ, 2020
  • Кодификатор проверяемых требований к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования и элементов содержания для проведения основного государственного экзамена по БИОЛОГИИ, 2020
  • Кодификатор элементов содержания и требований к уровню подготовки обучающихся для проведения основного государственного экзамена по биологии, 2015
  • Методические рекомендации обучающимся по организации индивидуальной подготовки к ОГЭ, Биология, Рохлов В.С., 2020
  • МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ обучающимся по организации индивидуальной подготовки к ОГЭ, БИОЛОГИЯ, Рохлов В.С., 2020
  • ОГЭ (ГИА-9) 2015, биология, 9 класс, основной государственный экзамен, типовые тестовые задания, Лернер Г. И., 2015
  • ОГЭ (ГИА-9) 2015, Биология, 9 класс, Типовые тестовые задания, Лернер Г.И.
  • ОГЭ 2015, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ОГЭ 2016, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ОГЭ 2016, Биология, 9 класс, Спецификация, Кодификатор
  • ОГЭ 2016, Биология, 9 класс, Типовые тестовые задания, Богданов Н.А.
  • ОГЭ 2016, Биология, 9 класс, Типовые тестовые задания, Богданов Н.А.
  • ОГЭ 2017, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ОГЭ 2017, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ОГЭ 2017, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ОГЭ 2017, Биология, 9 класс, Спецификация, Кодификатор
  • ОГЭ 2017, Биология, 9 класс, Типовые тестовые задания, Богданов Н.А.
  • ОГЭ 2017, Биология, Сборник заданий, 9 класс, Лернер Г.И., 2016
  • ОГЭ 2018, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант
  • ОГЭ 2018, Биология, 9 класс, Кодификатор
  • ОГЭ 2018, Биология, 9 класс, Спецификация
  • ОГЭ 2018, Биология, 9 класс, Спецификация, Кодификатор
  • ОГЭ 2019, Биология, 14 вариантов, 9 класс, Мазяркина Т. В., 2019
  • ОГЭ 2019, Биология, 9 класс, 14 вариантов, Типовые тестовые задания, Мазяркина Т.В., Первак С.В.
  • ОГЭ 2019, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант, Проект
  • ОГЭ 2019, Биология, 9 класс, Кодификатор, Проект
  • ОГЭ 2019, Биология, 9 класс, Методические рекомендации, Рохлов В.С., Скворцов П.М.
  • ОГЭ 2019, Биология, 9 класс, Спецификация, Кодификатор, Проект
  • ОГЭ 2019, Биология, 9 класс, Спецификация, Проект
  • ОГЭ 2019, Биология, Тематические тренировочные задания, Лернер Г.И., 2019
  • ОГЭ 2020, Биология, 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену, Лернер Г.И., 2019
  • ОГЭ 2020, Биология, 12 вариантов, Типовые варианты экзаменационных заданий от разработчиков ОГЭ, Мазяркина Т.В.
  • ОГЭ 2020, Биология, 9 класс, Спецификация, Кодификатор, Проект
  • ОГЭ 2020, Биология, Досрочный вариант
  • ОГЭ 2021, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант, Проект
  • ОГЭ 2021, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант, Проект
  • ОГЭ 2021, Биология, 9 класс, Кодификатор, Проект
  • ОГЭ 2021, Биология, 9 класс, Спецификация, Кодификатор, Проект
  • ОГЭ 2021, Биология, 9 класс, Спецификация, Проект
  • ОГЭ, Биология, Методические рекомендации по проверке заданий с развернутым ответом, Рохлов В. С., Бобряшова И.А., 2020
  • ОГЭ, Биология, Справочник с комментариями ведущих экспертов, Учебное пособие для общеобразовательных организаций, Панина Г.Н., Левашко Е.В., 2019
  • ОГЭ-2019, Биология, 20 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену, Лернер Г.И., 2019
  • Ответы на экзаменационные билеты по биологии — 9 класс
  • Перспективная модель измерительных материалов для государственной итоговой аттестации по программам основного общего образования, Биология, Демонстрационный вариант, 2018
  • Перспективная модель измерительных материалов для государственной итоговой аттестации по программам основного общего образования, Спецификация измерительных материалов по БИОЛОГИИ, 2018
  • Подготовка к ГИА 2012 по биологии, 9 класс, Кириленко А.А., Колесников С.И., Даденко Е.В., 2011
  • Сборник задач по биологии, 7-11 класс, Денисова С.И., 2018
  • Сборник задач по общей биологии, 9-11 классы, Демьянков Е. Н., Соболев А.Н., Суматохин С.В., 2018
  • Сборник задач повышенной сложности по биологии, 7-11 классы, Денисова С.И., 2020
  • Спецификация ГИА 2014 по биологии, 9 класс
  • Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2015 году основного государственного экзамена по биологии
  • Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2020 году основного государственного экзамена по БИОЛОГИИ
  • Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2020 году основного государственного экзамена по БИОЛОГИИ
  • Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2020 году основного государственного экзамена по БИОЛОГИИ
  • Спецификация экзаменационных материалов для проведения в 2020 году государственного выпускного экзамена по БИОЛОГИИ, Письменная форма
  • Спецификация экзаменационных материалов для проведения в 2020 году государственного выпускного экзамена по БИОЛОГИИ, Устная форма
  • Тесты по биологии. 6 11 класс. Сухова Т.С. 1998
  • Тетрадь для лабораторных и практических работ по биологии, 9 класс, Лисов Н.Д., 2015
  • Экзаменационная работа по биологии — 9 класс
  • Я сдам ОГЭ, Биология, Типовые задания, Технология решения, Скворцов П.М., Котелевская Я.В., 2018

  • Биология, 10 класс, Диагностическая работа, Спецификация, 2016
  • Биология, 10 класс, Тестовые задания, Абрамович М.В., 2017
  • Биология, 10-11 класс, Рабочая тетрадь, Пасечник В.В., Швецов Г.Г., 2013
  • Биология, 10-11 класс, Рабочая тетрадь, Саблина О.В., Дымшиц Г.М., 2012
  • Биология, 10-11 класс, Тетрадь-тренажер. Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., 2011
  • Биология, Общая биология, 10-11 класс, Рабочая тетрадь, Часть 1, Агафонова И.Б., Сивоглазов В.И., Котелевская Я.В., 2013
  • Биология, Общая биология, 10-11 класс, Рабочая тетрадь, Часть 2, Агафонова И.Б., Сивоглазов В.И., Котелевская Я.В., 2013
  • Биология, Тетрадь для лабораторных и практических работ, 10 класс, Лисов Н. Д., Шелег З.И., 2012
  • Биология, Тетрадь для лабораторных и практических работ, 10 класс, Лисов Н.Д., Шелег З.И., 2015
  • Биология, Тетрадь для лабораторных и практических работ, 10 класса, Повышенный уровень, Лисов Н.Д., Шелег З.И., 2015
  • Задания 2 этапа XXXI Всероссийской биологической олимпиады школьников, Крымский федеральный округ, 2014-2015 учебный год, 10-11 класс
  • Общая биология, 10-11 класс, Поурочный тест-задачник к учебнику С. Ю. Вертьянова Общая биология, Дикарев С.Д., Вертьянов С.Ю., 2010
  • Общая биология, Поурочные тесты и тематический контроль, 10 класс, Юркова И.И., Шимкевич М.Л., 2004
  • Общая биология, Поурочный тест-задачник, 10-11 класс, Дикарев С.Д., Вертьянов С.Ю., 2010
  • Общая биология, Профильный уровень, 10-11 классы, Рабочая тетрадь к учебникам В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова, Н.И. Сонина, Е.Т. Захаровой, 2012
  • Рабочая тетрадь по биологии, 10 класс, Лисов Н.Д., Шелег З.И., 2015
  • Сборник заданий формативного оценивания по предмету «Биология», 10 класс, 2019
  • Сборник заданий формативного оценивания по предмету «Биология», Естественно-математическое направление, 10 класс, 2019
  • Сборник задач по биологии, 7-11 класс, Денисова С. И., 2018
  • Сборник задач по общей биологии, 9-11 классы, Демьянков Е.Н., Соболев А.Н., Суматохин С.В., 2018
  • Сборник задач повышенной сложности по биологии, 7-11 классы, Денисова С.И., 2020
  • Тесты по биологии. 6 11 класс. Сухова Т.С. 1998

  • Билеты по биологии с ответами для 11 классов
  • Биология — Примерные билеты для 11 классов
  • Биология — Экзаменационные билеты для 11 классов — Профильное обучение
  • Биология, 10-11 класс, Рабочая тетрадь, Пасечник В.В., Швецов Г.Г., 2013
  • Биология, 10-11 класс, Рабочая тетрадь, Саблина О.В., Дымшиц Г.М., 2012
  • Биология, 10-11 класс, Тетрадь-тренажер. Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., 2011
  • Биология, 11 класс, ВПР, Тренинг, контроль, самооценка, Рабочая тетрадь, Сарычева Н.Ю., 2017
  • Биология, 11 класс, Краевая диагностическая работа, 03.2012
  • Биология, 11 класс, Краевая диагностическая работа, 11.2012
  • Биология, 11 класс, Подготовка к ВПР, Кириленко А.А., 2017
  • Биология, 11 класс, Тестовые задания, Абрамович М. В., 2017
  • Биология, Большой сборник тренировочных вариантов заданий для подготовки к ВПР, 11 класс, Маталин А.В., 2019
  • Биология, Всероссийская проверочная работа, 11 класс, Мазяркина Т.В., 2018
  • Биология, Общая биология, 10-11 класс, Рабочая тетрадь, Часть 1, Агафонова И.Б., Сивоглазов В.И., Котелевская Я.В., 2013
  • Биология, Общая биология, 10-11 класс, Рабочая тетрадь, Часть 2, Агафонова И.Б., Сивоглазов В.И., Котелевская Я.В., 2013
  • Биология, Ответы на экзаменационные билеты, 11 класс, Каменский А.А., Соколова Н.А., Сарычева Н.Ю., 2008
  • Биология, Тетрадь для лабораторных и практических работ, 11 класс, Хруцкая Т.В., 2016
  • Биология, Тетрадь для лабораторных работ и практических заданий, 11 класса, Лисов Н.Д., Шелег З.И., Вербицкий О.В., 2008
  • Биология. Ответы на экзаменационные билеты. 11 класс. Каменский А.А., Соколова Н.А., Сарычева Н.Ю. 2008
  • ВПР 2017, Биология, 11 класс, Описание, Образец, Ответы, Проект
  • ВПР 2018, Биология, 11 класс
  • ВПР 2018, Биология, 11 класс, Образец
  • ВПР 2018, Биология, 11 класс, Описание
  • ВПР 2018, Биология, 11 класс, Описание
  • ВПР 2018, Биология, 11 класс, Ответы, Критерии оценивания
  • ВПР 2018, Биология, 11 класс, Проект
  • ВПР 2018, Биология, 6 класс, Описание
  • ВПР 2019, Биология, 11 класс, Образец
  • ВПР 2020, Биология, 11 класс, Вариант 1-2
  • ВПР 2020, Биология, 11 класс, Образец
  • ВПР 2020, Биология, 11 класс, Описание
  • ВПР, Биология, 11 класс, 10 вариантов, Банколе А. В., Таранова А.В., 2018
  • ВПР, Биология, 11 класс, 2019
  • ВПР, Биология, 11 класс, Образец, 2019
  • ВПР, Биология, 11 класс, Ответы, 2019
  • ВПР, Биология, 11 класс, Типовые задания, Мазяркина Т.В., Первак С.В., 2018
  • Всероссийская проверочная работа, Биологии, 11 класс, 2021
  • ГВЭ 2019, Биология, 11 класс, Письменная форма, Спецификация, Проект
  • ГВЭ 2019, Биология, 11 класс, Устная форма, Спецификация, Проект
  • ГВЭ, Биология, 11 класс, Спецификация, Письменная форма, Проект, 2020
  • ГВЭ, Биология, 11 класс, Спецификация, Устная форма, Проект, 2020
  • ГИА 2012, Биология, 11 класс, Демонстрационный вариант
  • ГИА 2013, Биология, 11 класс, Тренировочная работа №3, Вариант БИ 1401
  • ГИА 2013, Биология, 11 класс, Тренировочная работа №3, Вариант БИ 1402
  • Задания 2 этапа XXXI Всероссийской биологической олимпиады школьников, Крымский федеральный округ, 2014-2015 учебный год, 10-11 класс
  • Общая биология, 10-11 класс, Поурочный тест-задачник к учебнику С. Ю. Вертьянова Общая биология, Дикарев С.Д., Вертьянов С.Ю., 2010
  • Общая биология, Поурочные тесты и тематический контроль, 11 класс, Юркова И.И., Шимкевич М.Л., 2004
  • Общая биология, Поурочный тест-задачник, 10-11 класс, Дикарев С.Д., Вертьянов С.Ю., 2010
  • Общая биология, Профильный уровень, 10-11 классы, Рабочая тетрадь к учебникам В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова, Н.И. Сонина, Е.Т. Захаровой, 2012
  • ОГЭ 2020, Биология, 9 класс, Демонстрационный вариант, Кодификатор, Спецификация, Проект
  • ОГЭ, биология, тематические и типовые экзаменационные варианты, 32 варианта, Рохлов В.С., 2015
  • ОПИСАНИЕ ВСЕРОССИЙСКОЙ ПРОВЕРОЧНОЙ РАБОТЫ ПО БИОЛОГИИ 11 класс, 2019
  • Описание всероссийской проверочной работы по биологии, 11 класс, 2019
  • Описание всероссийской проверочной работы по биологии, 11 класс, 2021
  • Ответы на экзаменационные билеты по биологии — 11 класс
  • Сборник заданий формативного оценивания по предмету «Биология», Естественно математическое направление, 11 класс, 2019
  • Сборник заданий формативного оценивания по предмету «Биология», Общественно-гуманитарное направление, 11 класс, 2019
  • Сборник задач по биологии, 7-11 класс, Денисова С. И., 2018
  • Сборник задач по общей биологии, 9-11 классы, Демьянков Е.Н., Соболев А.Н., Суматохин С.В., 2018
  • Сборник задач повышенной сложности по биологии, 7-11 классы, Денисова С.И., 2020
  • Спецификация экзаменационных материалов для проведения в 2020 году государственного выпускного экзамена по БИОЛОГИИ, 11 класс, Письменная форма
  • Тесты по биологии. 6 11 класс. Сухова Т.С. 1998
  • Шпаргалки по биологии для 11 классов
  • Шпаргалки по биологии для 11 классов с ответами

  • Биология — Тесты — Варианты и ответы центрального (абитуриентного) тестирования — Пособие для подготовки к тестированию — 2004
  • Биология в таблицах и схемах, Онищенко А.В., 2004
  • Биология в таблицах и схемах, Онищенко, 2004
  • Биология в экзаменационных вопросах и ответах для абитуриентов, репетиторов, учителей, Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лисов Н.Д., 2013
  • Биология для иностранных слушателей подготовительного отделения, Практикум, Чаплинская Е. В., 2017
  • Биология для подготовительного отделения, Сборник задач, Бутвиловский В.Э., 2008
  • Биология для поступающих в вузы, Растения, грибы, лишайники, Дидактические материалы, Пименов А.В., Пименова И.Н., 2007
  • Биология для поступающих в вузы, Человек, Дидактические материалы, Пименов А.В., Пименова И.Н., 2007
  • Биология для поступающих в вузы, Человек, Дидактические материалы, Пименов А.В., Пименова И.Н., 2007
  • Биология для поступающих в ВУЗы. Киреева Н.М., 2009
  • Биология, Животные, Тестовые задания, Воблов В.А., 2017
  • Биология, Интенсивный курс подготовки к тестированию и экзамену, Маглыш С.С., 2006
  • Биология, Контрольные работы, Бутвиловский В.Э., 2015
  • Биология, Новый полный справочник для подготовки к ОГЭ, Лернер Г.И., 2018
  • Биология, Новый полный справочник для подготовки к ОГЭ, Лернер Г.И., 2018
  • Биология, Пособие для подготовки к централизованному тестированию, Лисов Н.Д., 2012
  • Биология, Пособие для подготовки к централизованному тестированию, Лисов Н. Д., 2012
  • Биология, Пособие-репетитор для поступающих в вузы, Павлов И.Ю., Вахненко Д.В., Москвичев Д.В., 2005
  • Биология, Тематический тренажер, Прокариоты, протисты, грибы, лишайники, растения, Крисевич Т.О., 2010
  • Биология, Тесты для школьников и абитуриентов, Лемеза Н.А., 2014
  • Биология, Тесты, Заяц Р.Г., 2007
  • Вопросы и задачи по биологии, Багоцкий С.В., 2005
  • ВПР, Биология, 5 класс, Образец, 2020
  • Генетика, Задачи, Гончаров О.В., 2005
  • ГИА 2010. Биология. Аналитический отчет. 2010
  • ГИА 2011. Биология. Аналитический отчет. 2011
  • ГИА 2012, Биология, Аналитический отчет
  • ГИА 2012, Биология, Контрольные тренировочные материалы, Панина Г.Н., Павлова Г.А., 2012
  • ГИА 2012, Биология, Ответы проведения теста
  • ГИА 2012, Биология, Типовые экзаменационные варианты, 10 вариантов, Рохлов В.С., 2011
  • ГИА 2012, Биология, Типовые экзаменационные варианты, 10 вариантов, Рохлов, 2011
  • ГИА 2012, Биология, Тренировочные варианты, Рохлов В. С., 2012
  • ГИА 2013, Биология, Тренировочные варианты экзаменационных работ, Рохлов В.С., Лернер Г.И.
  • ГИА 2014, Биология, Типовые тестовые задания, Лернер Г.И.
  • ГИА 2014, Биология, Тренировочные варианты, Рохлов В.С.
  • ГИА, Биология, Вариант №1101, 2011
  • ГИА, Биология, Вариант №1102, 2011
  • ГИА, Биология, Вариант №1103, 2011
  • ГИА, Биология, Вариант №1104, 2011
  • Гистология, Шпаргалки, Барсуков В.
  • Готовимся к экзамену по биологии, Лебедев А.Г., 2007
  • Готовимся к экзамену по биологии, Лебедев А.Г., 2007
  • ДРТ 2018, Биология
  • ДРТ 2020, Биология, Тематическое консультирование
  • ЕГЭ 2021, Экзаменационный тренажёр, Биология, 20 экзаменационных вариантов, Богданов Н.А.
  • Задания по молекулярной биологии и генетике для вступительных испытаний в вуз, Абдукаева Н.С., Косенкова Н.С., Грачева Т.И., Васильева Н.В., 2019
  • Задания по молекулярной биологии и генетике для иностранных слушателей подготовительного отделения, Абдукаева Н. С., Косенкова Н.С., Грачева Т.И., Васильева Н.В., 2019
  • Задачи по молекулярной биологии и генетике, Кочергин Б.Н., Кочергина Н.А., 1982
  • ЗНО 2012, Біологія, Експрес-підготовка, Шаламов Р.В., Пiдгiрний В.I.
  • Карточки для самостоятельной работы — амбулакральная система — Полость тела — системы внутренних органов — Размножение и развитие — Строение, покровы и скелет — Значение иглокожих
  • Кроссворды для школьников, БИОЛОГИЯ, Анашкина Е.Н., 1997
  • Международная ветеринарная анатомическая номенклатура на латинском и русском языках, Справочник, Зеленевский Н.В., 2013
  • Методические рекомендации и контрольные работы по биологии, Викторчик И.В., Лисов Н.Д., 2002
  • Микробиология, Шпаргалки, Ткаченко К.В.
  • Общая биология, Шпаргалки, Курбатова Н.С., Козлова Е.А.
  • ОГЭ 2016, Биология, Методические рекомендации по оцениванию заданий, Рохлов В.С., Скворцов П.М.
  • ОГЭ 2017, Биология, 20 тренировочных вариантов, Лернер Г.И.
  • ОГЭ 2018, Биология, Подготовка, Диагностические работы, Саленко В. Б.
  • ОГЭ 2019, Биология, 10 тренировочных вариантов, Лернер Г.И., 2018
  • ОГЭ 2019, Биология, 10 тренировочных вариантов, Лернер Г.И., 2018
  • ОГЭ 2019, Биология, 20 тренировочных вариантов, Лернер Г.И., 2018
  • ОГЭ 2020, Биология, 12 вариантов, Типовые варианты, Мазяркина Т.В., Первак С.В.
  • ОГЭ 2020, биология, 14 вариантов, типовые варианты экзаменационных заданий, Мазяркина Т.В., 2020
  • ОГЭ 2020, Биология, 14 вариантов, Типовые варианты, Мазяркина Т.В., Первак С.В.
  • ОГЭ 2021, Биология, 12 вариантов, Типовые варианты экзаменационных заданий, Мазяркина Т.В., Первак С.В.
  • ОГЭ 2021, Биология, 30 вариантов, Типовые варианты экзаменационных заданий, Мазяркина Т.В., Первак С.В.
  • ОГЭ 2021, Биология, Методические материалы, Рохлов В.С., Бобряшова И.А.
  • ОГЭ 2021, биология, сборник заданий, 1000 заданий с ответами, Лернер Г.И., 2020
  • ОГЭ, Биология, 14 вариантов, Типовые тестовые задания, Мазяркина Т.В., Богданов Н.Л., Первак С. В., 2018
  • ОГЭ, Биология, Готовимся к итоговой аттестации, Лернер Г.И., 2019
  • ОГЭ, Биология, Комплекс материалов для подготовки учащихся, Лернер Г.И., 2016
  • ОГЭ, Биология, Комплекс материалов для подготовки учащихся, Лернер Г.И., 2017
  • ОГЭ, Биология, Модульный курс, Практикум и диагностика, Скворцов П.М., Котелевская Я.В., 2017
  • ОГЭ, Биология, Сборник тематических заданий для подготовки к основному государственному экзамену, Лернер Г.И., 2017
  • ОГЭ, биология, типовые экзаменационные варианты, 10 вариантов, Рохлова В.С., 2021
  • ОГЭ, Биология, Человек и его здоровье, Лернер Г.И., 2019
  • ОГЭ-2018, Биология, 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену, Лернер Г.И., 2017
  • ОГЭ-2018, Биология, 20 тренировочных вариантов, Лернер Г.И., 2017
  • ОГЭ-2018, Биология, Лернер Г.И., 2018
  • ОГЭ-2018, Биология, Рекомендации по оцениванию заданий, Рохлов В.С., Скворцов П.М., 2018
  • Олимпиада по биологии, Тестовые задания, Михеева Е. В., Бадьина Т.А., Байтимирова Е.А., 2018
  • Олимпиада по биологии: тестовые задания, учебно-методическое пособие, Ермишина Е.Ю., Бадьина Т.А., 2018
  • Олимпиады по биологии, Цинкевич В.А., 2014
  • Познавательные задачи по биологии и экологии, Смирнова Н.З., Бережная О.В., 2015
  • Познавательные задачи по биологии и экологии, Смирнова Н.З., Бережная О.В., 2015
  • Пособие по биологии для абитуриентов, Заяц Р.Г., Рачковская И.В., Стамбровская В.М., 1998
  • Практикум по биохимии, Чиркин А.А., 2002
  • Практикум по зоологии беспозвоночных, Шапкин В.А., Тюмасева З.И., Машкова И.В., Гуськова Е.В., 2003
  • РТ 2019/2020, Этап 1, Вариант 1, Тематическое консультирование по биологии
  • РТ 2019/2020, Этап 3, Вариант 1, Тематическое консультирование по биологии
  • РТ 2019/2020, Этап 3, Вариант 2, Тематическое консультирование по биологии
  • Сборник заданий международных олимпиад по биологии, в 2 частях, часть 1, Максимова Н.П., Романовен Г.С., Храмцова Е. А., 2013
  • Сборник задач и упражнений по общей биологии, Овчинников С.А., 2002
  • Сборник задач по биологии для абитуриентов, участников олимпиад и школьников, Вахненко Д.В., 2005
  • Сборник задач по генетике, Ващенко Т.Г., Русанов И.А., Голева Г.Г., 2009
  • Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в вузы, Болгова И.В., 2006
  • Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в ВУЗы, Болгова И.В., 2006
  • Сборник задач по общей и медицинской генетике
  • Сборник задач с решениями по генетике, Песецкая Л.Н., Гончаренко Г.Г., 2004
  • Тест по теме Корень
  • Тестовые задания для проверки знаний учащихся по зоологии, Никишов А.И., 2001
  • Тренажер по биологии для подготовки к централизованному тестированию и экзамену, Левэ О.И., 2009
  • Тренажер по биологии для подготовки к централизованному тестированию и экзамену, Левэ О.И., 2009
  • Тренажер по биологии для подготовки к централизованному тестированию и экзамену, Левэ О. И., 2019
  • Централизированное тестирование, биология, сборник тестов, 2017
  • Централизованное тестирование, Биология, Сборник тестов, 2006
  • Централизованное тестирование, Биология, Сборник тестов, 2016
  • Централизованное тестирование, Биология, Сборник тестов, 2018
  • Централизованное тестирование, Биология, Сборник тестов, Дембовский Д.Л., 2017
  • Школьные олимпиады СП6ГУ 2018, биология, учебно-методическое пособие, Инге-Вечтомова С.Г., 2018

 

ВПР в 5 классе

Официальный образец проверочной работы (демоверсия) по математике для 5 класса. Официальный образец проверочной работы (демоверсия) по русскому языку для 5 класса. Официальная демоверсия проверочной работы в 5 классе по истории. Образец Всероссийской проверочной работы по биологии. Вариант для тренировки перед ВПР-2021. Один тренировочный вариант по русскому языку для подготовки к проверочной работе 2021. Вариант для подготовки к проверочной работе по математике. Вариант ВПР для подготовки. Несколько вариантов для самостоятельной подготовки к проверочной работе 2021. 2 варианта ВПР для подготовки по математике. В задании 4 проверяется умение находить часть числа и число по его части. Образец проверочной работы ВПР 2020 по русскому языку для 5 класса. Официальная демоверсия ВПР 2020 (образец работы) по математике для 5 класса. Образец проверочной работы по биологии для 5 класса. Образец проверочной работы по истории для 5 класса.

МБОУ Лицей «Технический» — Всероссийские проверочные работы

Текущие списки ВПР включают такие школьные дисциплины:

  • ВПР за 2 класс: второклашки пишут проверочные работы по предмету «русский язык»;
  • ВПР за 4 класс: эта параллель должна показать математические знания, а также написать ВПР по русскому языку и предмету «окружающий мир». Раньше школа могла выбрать один-два из перечисленных предметов, но в 2019 году все они могут стать обязательными для проведения ВПР;
  • ВПР за 5 класс: пятиклассникам нужно будет подготовиться к проверке знаний по математике и биологии, а также проявить себя на истории или русском языке. Школа может сама определять, какие предметы выносить на контроль – в списке обязательных находится только русский язык, но не исключено, что вторым обязательным предметом станет еще и история;
  • ВПР за 6 класс: для этой параллели руководство может выбрать ВПР из списка, включающего русский язык, математику, обществознание, биологию, историю или географию. В профильном ведомстве пока что идет обсуждение касательно «обязательности» дисциплин. Есть вероятность, что в 2019 году статус обязательного будет закреплен за русским языком, математикой или обществознанием, а может и за всеми тремя предметами;
  • ВПР за 10 класс: ранее эта параллель писала работы, проверяющие знания предметов «химия» и «биология». Новшеством может стать еще и ВПР по астрономии. Скорее всего, первые проверки по этому предмету пройдут именно в 2019 году. Школам, возможно, дадут право выбрать – писать контрольную в 10-м классе или 11-м;
  • ВПР за 11 класс: образовательное ведомство утвердило срезы по биологии и истории, а также проведение ВПР по химии, блоку иностранных языков, географии и физике. Напомним, что география может быть вынесена в качестве предмета для ВПР и раньше — в 10-м классе. Под исключение попадают школы, учебные программы которых составлены так, что преподавание географии заканчивается в предпоследнем классе. Также в 2019 году могут ввести астрономию.

Кратко о регламенте ВПР

Все школы России обязаны:

  • проводить контрольные работы, придерживаясь  конкретного расписания. График составляется централизованно, чтобы каждый предмет писался в свой день;
  • организовать контрольное мероприятие, придерживаясь определенного временного регламента – четвероклассникам положено работать с измерительными материалами в течение 45 минут, ученикам 5-х классов выделяется час, а одиннадцатиклассникам – 1 час и 30 минут;
  • обеспечить контроль во время написания проверочных работ – школьники не должны иметь возможность подсматривать в учебники, тетрадки или шпаргалки.

Институт оценки качества образования Республики тыва

Предмет

Класс

Тип документа/скачать

Математика

4 класс

Окружающий мир

4 класс

Русский язык

4 класс

Биология

5 класс

История

5 класс

Математика

5 класс

Русский язык

5 класс

Биология

6 класс

Математика

6 класс

Русский язык

6 класс

География

6 класс

Обществознание

6 класс

История

6 класс

Русский язык

7 класс

Математика

7 класс

Биология 7 класс
Физика 7 класс
Английский язык 7 класс
Французский язык 7 класс
Немецкий язык 7 класс
География 7 класс
История 7 класс
Обществознание 7 класс

География

10 класс

Английский язык
(письменная часть)

11 класс 

Английский язык
(письменная и устная часть)

11 класс

Биология

11 класс

Физика

11 класс

География

11 класс

История

11 класс

Химия

11 класс

Немецкий язык
(письменная часть)

11 класс

Немецкий язык
(письменная и устная часть)

11 класс

ВПР-2019.

Биология 5 класс. Варианты с ответами |

ВПР по истории в 5 классе может пройти с 30 марта по 10 апреля в любой день.

Расписание для всех предметов: Расписание ВПР

На выполнение работы по биологии даётся 45 минут.

Вариант проверочной работы состоит из 10 заданий, которые различаются по содержанию и проверяемым требованиям.
Задания 1, 4, 5, 6, 7, 9, 10 основаны на изображениях конкретных объектов, статистических таблицах и требуют анализа изображений и статистических данных, характеристики объектов по предложенному плану, классификации и/или систематизации объектов по определенному признаку, применения биологических знаний при решении практических задач.
В задании 2 требуется определить процесс жизнедеятельности и указать его значение в жизни организма. Задание 3 проверяет умение пользоваться оборудованием с целью проведения биологического исследования. Задание 8 проверяет умение распределять растения и животных по природным зонам.
Задание 10 проверяет связь учебного курса биологии с выбором будущей профессии.

При выполнении работы не разрешается пользоваться учебником, рабочими тетрадями и другим справочным материалом.

Реальные варианты ВПР 5 класса по истории, которые рассылались в школы в 2019 году.

ВПР по биологии 5 класс вариант 1.pdf

ВПР по истории 5 класс вариант 1 ответы.pdf

ВПР по биологии 5 класс вариант 2.pdf

ВПР по истории 5 класс вариант 2 ответы.pdf

ВПР по биологии 5 класс вариант 3.pdf

ВПР по истории 5 класс вариант 3 ответы.pdf

ВПР по биологии 5 класс вариант 4.pdf

ВПР по истории 5 класс вариант 4 ответы.pdf

ВПР по биологии 5 класс вариант 5.pdf

ВПР по истории 5 класс вариант 5 ответы.pdf

Скачать демоверсию с ответами 2020 года:

ВПР 2020 по биологии 5 класс демоверсия.pdf

Скачать описание работы:

Описание ВПР 2020. Биология. 5 класс.pdf

По мере готовности добавлю остальные варианты. Вступайте в группу вконтакте!

Всероссийские проверочные работы (ВПР) | МОУ «Майская гимназия Белгородского района Белгородской области»

Всероссийские проверочные работы (ВПР) – это контрольные работы по различным предметам, проводимые для школьников всей страны. ВПР прочно вошли в жизнь школ, это востребованная процедура. ВПР помогают выявлять проблемы в школьном образовании и работать над их устранением. ВПР являются самой массовой оценочной процедурой в системе образования: с момента их введения в 2015 году российские школьники написали более 33 миллионов проверочных работ. В 2018 году ВПР проводили более 40,5 тысяч школ из всех регионов России, участие в них приняли почти 5 миллионов школьников. В 2019 году будет около 7 миллионов участников.

Дорожная карта по подготовке и проведению ВПР

План_график_проведения_ВПР_2021

ВПР в 2018/2019 учебном году пройдут для 4, 5, 6, 7, 8 и 11 классов и охватят практически все основные предметы школьной программы:

4 класс – русский язык, математика, окружающий мир

5 класс – русский язык, математика, история, биология

6 класс – русский язык, математика, география, обществознание, история, биология

7 класс – русский язык, математика, иностранный язык, обществознание, биология, география, физика, история

8 класс – русский язык, математика, биология, обществознание, физика, химия, история, география

11 класс – иностранный язык, география (может проводиться в 10 классе), химия, физика, история, биология

ВПР пройдут в марте-апреле, они не будут пересекаться по срокам с проведением ЕГЭ.

ВПР не стоит бояться, к ним не нужно специально готовиться. По результатам ВПР не принимается никаких решений, влияющих на дальнейшую судьбу ребенка, получение аттестата, перевод в следующий класс, поступление в ВУЗ. Нет никаких оснований бояться и переживать из-за ВПР больше, чем из-за самой обычной контрольной работы в школе.

ВПР не влекут за собой дополнительной нагрузки, так как они заменяют традиционные итоговые контрольные работы в школе, проводившиеся в прошлые десятилетия во многих регионах и отдельных образовательных организациях. ВПР не проводятся во время каникул или после уроков.

ВПР для обучающихся 11-х классов  проводятся для выпускников, которые не выбирают данные предметы для сдачи ЕГЭ.

ВПР не являются государственной итоговой аттестацией. Они проводятся школами самостоятельно, с использованием единых вариантов заданий для всей Российской Федерации, разрабатываемых на федеральном уровне, которые должны дать возможность оценить учебные результаты обучающихся по единым критериям.

Отличительными особенностями ВПР являются единство подходов к составлению вариантов, проведению самих работ и их оцениванию, а также использование современных технологий, позволяющих обеспечить практически одновременное выполнение работ обучающимися всех образовательных организаций Российской Федерации.

Задания ВПР для обучающихся 4-х, 5-х и 6-х классов разрабатываются в строгом соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами.

Содержание и уровень заданий ВПР для обучающихся 11-х классов будут учитывать то обстоятельство, что выполнять эти работы предстоит выпускникам, которые не выбирают данные предметы на ЕГЭ. В связи с этим в задания, содержания  ВПР, будут включены для проверки наиболее значимые элементы по каждому учебному предмету, важные для общего развития выпускника и его жизни в обществе, в том числе необходимые каждому гражданину знания по истории нашей страны, представления о здоровом и безопасном образе жизни, представления о природных процессах и явлениях.

ВПР обучающиеся пишут в своих школах. Рекомендуемое время их проведения – второй-третий урок в школьном расписании; продолжительность – от одного до двух уроков. Работы выполняются по заданиям, разработанным на федеральном уровне, и проверяются по единым критериям. Проверка работ участников ВПР осуществляется в день проведения работы коллегиально учителями школы. После проверки результаты вносятся школами в единую информационную систему, с данными которой могут работать эксперты.

Результаты выполнения ВПР могут быть полезны родителям для определения образовательной траектории своих детей. Они могут быть также использованы для оценки уровня подготовки обучающихся по итогам окончания основных этапов обучения, для совершенствования преподавания учебных предметов в школах, для развития региональных систем образования.

 

Приказы ВПР

Приказ Рособрнадзора от 07.02.2019 № 104 «О внесении изменений в график проведения Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки мониторинга качества подготовки обучающихся общеобразовательных организаций в форме национальных исследований качества образования и всероссийских проверочных работ в 2019 году, утвержденный приказом Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 29 января 2019 г. № 84 «О проведении Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки мониторинга качества подготовки обучающихся общеобразовательных организаций в 2019 году»

Письмо Минпросвещения России и Рособрнадзора от 06.02.2019 № 01-68/13-01 «О направлении скорректированного плана-графика проведения всероссийских проверочных работ (ВПР) и национальных исследования качества образования (НИКО) в 2019 году»

 

совместных учебных сред в виртуальной реальности — MIT Scheller Teacher Education Program

Томпсон, М., Уз Билгин, К., Ван, А., Антенех, М., Рой, Д., Клопфер, Э. (2020). Влияние виртуальной реальности на представления старшеклассников о клетках. Журнал универсальных компьютерных наук

Уз-Билгин, К., Томпсон, М. и Антенех, М. Исследование влияния роли и фона посредством анализа пространственного диалога в совместных играх по решению проблем. J Sci Educ Technol 29, 813–826 (2020). https://doi.org/10.1007/s10956-020-09861-5

Томпсон, М. , Тутвейлер, С., и Бресслер, Д. (2020). Помимо эффекта новизны — изучение возможностей обучения XR-образовательных технологий в концептуальном понимании STEM и развитии навыков. Принято Национальной ассоциацией исследований в области преподавания естественных наук (NARST) Портленд, штат Орегон. 14-18 марта 2020

Уз Билгин, К., Антенех, М., Томпсон, М. (2020).Что такого особенного в Spatial? Обзор исследования, объединяющего виртуальную реальность и пространственные способности. Образование и информационные технологии (на рассмотрении).

Томпсон, Мередит; Касер, Дэвид; Гриджвала, Кара (2019): Представление виртуальной реальности: инструментарий для внедрения виртуальной реальности в образование. Университет Карнеги Меллон. Книга. https://doi.org/10.1184/R1/9700397.v1

Томпсон, М. Чжан, Л., Сайем, М., Фан, Дж., Ван, А., Перри, Дж., Клопфер, Э. (2019) Проектирование группового потока в совместном кроссплатформенном опыте обучения. Connected Learning Summit Ирвин, Калифорния, 2-5 октября 2019 г.

Ван, А., Томпсон, М., Рой, Д., Пан, К., Перри, Дж., Тан, П.,… и Клопфер, Э. (2019). Итеративная обратная связь между пользователями и экспертами при разработке образовательной игры по биологии в виртуальной реальности. Интерактивные среды обучения , 1-18.

Томпсон, М., Оливас-Ольгин, Х., Ван, А., Фан, Дж., Пан, К., Варгас, Д., Герр, Дж. . (2018). Правила, роли и ресурсы: стратегии содействия сотрудничеству в контекстах виртуальной реальности. CHI 2018 «Новые методы взаимодействия для совместной работы в VR Workshop».

Томпсон М.М., Ван А., Рой Д. и Клопфер Э. (2018) Аутентичность, интерактивность и совместная работа в обучающих играх виртуальной реальности. Фронт. Робот. AI 5: 133. DOI: 10.3389 / frobt.2018.00133

Томпсон, М. (2018) Реализация виртуальной реальности в классах. Журнал. 11 января 2018г.

Томпсон, М., Оливас-Ольгин, Х., Ван, А., Фан, Дж., Пан, К., Варгас, Д., Герр, Дж. . (2018). Правила, роли и ресурсы: стратегии содействия сотрудничеству в контекстах виртуальной реальности. CHI 2018 «Новые методы взаимодействия для совместной работы в VR Workshop».

Томпсон, Мередит и Ван, Энни. (2018). Дизайн для обучения в VR: выход за рамки эффекта новизны. Саммит Connected Learning

Томпсон, Мередит и Рой, Дэн и Перри, Джуди. (2018). Designing Cellverse — VR-игра для изучения биологии. Саммит Connected Learning

Виртуальная реальность в UCSF

Анализ молекул и клеток в виртуальной реальности — Настройка исследовательских систем VR в 5 лабораториях UCSF для уточнения структуры криоЭМ, 3D-световая микроскопия и совместная работа нескольких человек в виртуальной реальности.Финансируется 1 августа 2018 г. сроком на 1 год.

Молекулярная площадка виртуальной реальности — предложение для приложения виртуальной реальности STEM education для ознакомления студентов с биомолекулами. Не финансируется. Январь 2017 г.

Люди

Стивен Эбботт — Разработчик множества приложений WebVR, связанных с решением проблем.

Марк Бааден (Institut de Biologie Physico-Chimique) — Разработчик библиотеки UnityMol для представления молекул в игровом движке Unity3D.

Алан Бриллиант (UCSC) — Разработчик приложения для обучения биомолекул Molecular Zoo.

Вилиан Кортопасси Коэльо (UCSF) — Изучает взаимодействие лекарств и рецепторов с помощью виртуальной реальности в лаборатории Мэтта Якобсона. Публикация 3 исследований лекарств в июле 2018 года с использованием VR-анализа.

Гарет Дениер (Сиднейский университет) — Совместно с Дэвидом Доаком разработано приложение для обучения структуре белка Peppy. Преподает структурную биологию в Сиднее. Лаборатория иммерсивного обучения.

Дэвид Доук (Норвичский университет искусств) — Разработал приложение STEM для рыбного резервуара с пероксиредоксином и работает над приложением для исследования основы белка.

Шон Дуглас (UCSF) — Разработан лабораторный симулятор виртуальной реальности для исследования ДНК-оригами.

Том Феррин (UCSF) — Предоставляет общее оборудование HTC Vive VR в Visualization Vault.

Николя Флоке (Монтепелье) — Управляет образовательным центром MUSE-VR в Институте биомолекул Макса Муссерона.

Кристофер Фортни (NIH) — Управляет консультационной службой по виртуальной реальности в библиотеке NIH.

Зак Гейнсфорт (Лаборатория космических наук) — ВР электронной микроскопии кометной пыли.

Том Годдард (UCSF) — Разработчик ChimeraX VR.

Мэтт Якобсон (UCSF) — Анализирует связывание наркотиков, еженедельное использование VR на групповых встречах.

Меган Маккарти (NIH) — Использование ChimeraX VR с радиологами в NIH.

Дайч Маллинс (UCSF) — VR визуализация 3D световая микроскопия ползание нейтрофильных клеток.

Майк Шмид (КриоЭМ-центр Stanford-SLAC) — VR визуализация ЭМ томографии бактерий и капсидов вирусов с атомарным разрешением.

Том Скиллман (иммерсивная наука) — Основатель Immersive Science, разработка Научные приложения виртуальной реальности ConfocalVR для световой микроскопии, AltPDB для совместного просмотра молекулярной структуры, и FCS-VR для анализа проточной цитометрии.

Кэролайн Стефани (Исследовательский институт Бенароя) — Разработчик ConfocalVR для световой микроскопии, работает с Томом Скиллманом.

Джеймс Тирвитт-Дрейк — Разработчик ввода команд распознавания речи от ChimeraX. Работал с Меган Маккарти в NIH над приложениями виртуальной реальности.

Список литературы

  • 29 июня 2018 г. : Nano Simbox iMD интерактивная молекулярная динамика виртуальной реальности, разработанная Interactive Scientific.

    Образцы молекулярных конформаций и динамики в многопользовательской виртуальной реальности.
    О’Коннор М., Дикс Х.М., Дон Э, Метатла О, Родаут А., Саттон М., Томас Л.М., Гловацки Б.Р., Сейдж Р., Тью П., Воннакотт М., Бейтс П., Малхолланд А.Дж., Гловаки Д.Р.
    Sci Adv. 2018 29 июня; 4 (6)

  • 28 июня 2018 г. : Опубликована статья ChimeraX VR с описанием сайта связывания лекарств и возможностей световой микроскопии.

    Молекулярная визуализация на Holodeck.
    Годдард Т.Д., Блестящий А.А., Скиллман Т.Л., Вердженц С., Тирвитт-Дрейк Дж., Мэн Э.С., Феррин Т.Э.
    J Mol Biol. 28 июня 2018 г. pii: S0022-2836 (18) 30696-X

  • 24 июня 2018 г. : Опубликована статья ConfocalVR, описывающая визуализацию 3D световой микроскопии.

    ConfocalVR: иммерсивная визуализация в конфокальной микроскопии.
    Стефани С., Лейси-Халберт А., Скиллман Т.
    J Mol Biol. 2018 г. 24 июня. Pii: S0022-2836 (18) 30664-8.

  • 23 июня 2018 г. : Обзор веб-приложений по химии и структурной биологии.

    На пути к товарам, веб-приложения дополненной реальности для исследований и образования в области химии и структурной биологии.
    Лучано А. Абриата
    arXiv: 1806.08332

  • 30 апреля 2018 г. : VR-опрос Nature Toolbox.

    Приложения виртуальной реальности открывают науке новое измерение.
    Мэтьюз Д.
    Природа. 2018 Май; 557 (7703): 127-128. DOI: 10.1038 / d41586-018-04997-2.

  • Февраль 2018 г. : Образовательный тур по ячейкам с использованием EM-сегментации.

    Путешествие к центру клетки: погружение виртуальной реальности в научные данные.
    Джонстон АПР, Рэй Дж., Ариотти Н., Бейли Б., Лилия А., Уэбб Р., Фергюсон С., Махер С., Дэвис Т.П., Уэбб Р.И., МакГи Дж., Партон Р.Г.Движение. 2018 Февраль; 19 (2): 105-110. DOI: 10.1111 / tra.12538. Epub 2017 21 ноя.


Том Годдард / UCSF / [email protected]






















 

Влияние виртуальной реальности на обучение и участие студентов в классе STEM

J Microbiol Biol Educ. 2019; 20 (2): 20.2.37.

Дженнифер А. Беннетт

1 Департамент биологии и наук о Земле, программа биохимии и молекулярной биологии, Университет Оттербейн, Вестервиль, Огайо 43081

Колин П.Сондерс

2 Центр преподавания и обучения, Университет Оттербейн, Вестервиль, Огайо 43081

1 Департамент биологии и наук о Земле, программа биохимии и молекулярной биологии, Университет Оттербейн, Вестервиль, Огайо 43081

2 Центр преподавания и обучения, Университет Оттербейн, Вестервиль, Огайо 43081

Автор для корреспонденции. Почтовый адрес: Департамент биологии и наук о Земле Оттербейнского университета, 1 Саут-Гроув-стрит, Вестервиль, штат Огайо 43081.Телефон: 614-823-1857. Факс: 614-823-3042. Электронная почта: ude.niebretto@ttennebj.

Поступило 18.07.2018 г .; Принято 28 февраля 2019 г.

Авторские права © 2019 Автор (ы). Опубликовано Американским обществом микробиологов. Эту статью цитировали в других статьях в PMC.
Дополнительные материалы

Приложение 1: Назначение концептуальной карты ячеек, Приложение 2: Оценочный опрос студентов VR, Приложение 3: Результаты опроса студентов.

GUID: 0ACF986F-159E-46CA-9901-8C9E1BDB4A4C

ВВЕДЕНИЕ

Виртуальная реальность (VR) — это захватывающий опыт, созданный для пользователей, позволяющих исследовать цифровой оверлей, полностью независимый от их истинного окружения.Пользователю предоставляется гарнитура VR (часто называемая головным дисплеем [HMD]), обеспечивающая визуальные и звуковые стимулы и несколько датчиков, которые отслеживают физическое движение по отношению к виртуальному миру. Виртуальная реальность широко используется в игровой индустрии и неуклонно распространяется в самых разных областях, особенно в сфере здравоохранения. Виртуальная реальность сейчас используется пациентами, включая пациентов с аутизмом и болезнью Альцгеймера, в качестве формы терапии (1–5). Точно так же виртуальная реальность также используется в обучении медицинских работников, например, для практики хирургических операций и стоматологической работы (6–9).Виртуальная реальность в здравоохранении широко представлена ​​в первичной литературе. Однако публикаций о виртуальной реальности в студенческих классах STEM относительно мало (10–13). Также неясно, сколько колледжей и университетов начали использовать виртуальную реальность на уроках.

Недавнее международное исследование показывает, что активное обучение в классах STEM встречается редко по сравнению с традиционной лекцией с меньшим воздействием (14). Иммерсивный опыт виртуальной реальности, который позволяет студентам практический подход к взаимодействию с предметом, может предоставить студентам уникальный опыт активного обучения, подходящий для различных тем STEM. Клеточная биология — сложный курс, и это значительно усугубляется тем фактом, что клетка настолько крошечная, что ее части невозможно рассмотреть в обычном световом микроскопе. Поэтому концепции абстрактны и трудны для визуализации. Виртуальная реальность дает студентам возможность «путешествовать внутри клетки» и даже «обращаться» с органеллами, размер которых в реальной эукариотической клетке составляет всего один микрон или меньше. Здесь мы описываем самое первое использование виртуальной реальности в классе в нашем университете и образовательные преимущества, полученные от предоставления студентам опыта в рамках лабораторного периода STEM.

ПРОЦЕДУРА

Класс клеточной биологии второкурсника из 65 студентов участвовал в бесплатном опыте виртуальной реальности под названием «Путешествие внутри клетки», созданном The Body VR (http://thebodyvr.com/products/) с использованием HTC Платформа Vive в The Point (новый инновационный центр STEAM в Оттербайне). Студенты были разделены на три лабораторных секции от 19 до 25 человек. Два HMD были доступны для использования студентами с модулем «Путешествие внутри клетки», обеспечивающим виртуальную иммерсивную экскурсию по клетке, которая длится примерно 12 минут, включая возможности взаимодействия с клеткой и ее составными органеллами.Например, учащиеся могут манипулировать частями ячеек, «управляя» ими с помощью контроллеров, набора ручных жезлов, которые позволяют пользователю беспроводно взаимодействовать с виртуальным окружением; и в конце студенты могли «стрелять» антителами при надвигающемся «вирусном нападении».

Студенты продолжили свой опыт VR с заданием по сортировке ячеек по времени, работая в группах по два человека, чтобы сопоставить напечатанные части ячеек VR с правильными этикетками. Каждый студент был награжден конфетами за участие, а самая быстрая команда в каждой секции лаборатории была награждена призом «Cell Challenge», созданным студентами инженерного факультета в The Point.Ожидая своей очереди, студенты работали на компьютерах, чтобы составить собственную концептуальную карту клетки, соединяющую узлы о различных органеллах и их функциях (Приложение 1). Использование виртуальной реальности в сочетании с концептуальным картированием и деятельностью по сортировке клеток было разработано для обеспечения мультимодального, мультисенсорного и увлекательного опыта.

Через неделю студентов попросили заполнить добровольный опрос, проводимый с помощью программного обеспечения для опросов Qualtrics. Краткий опрос включал да / нет, открытые вопросы и вопросы по шкале Лайкерта, в которых учащимся предлагалось описать свой воспринимаемый опыт виртуальной реальности, деятельность по сортировке клеток и то, чувствовали ли они, что это повлияло на их обучение (Приложение 2).

ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Студенты не были обязаны участвовать в VR-мероприятии, и им сказали, что они могут вместо этого посмотреть видео о VR-путешествии, если они почувствовали себя некомфортно или не хотели или не могли участвовать в VR. Им также сказали, что они могут прекратить VR-активность в любой момент, если почувствуют укачивание или возникнут другие сенсорные проблемы. В этой конкретной программе не было никаких пугающих или особенно поразительных изображений. Студенты могли стоять на месте или даже сидеть, если хотели.Участие в VR (или просмотр 2D фильма) было частью обязательного лабораторного периода. Это исследование соответствует федеральным директивам и получило одобрение институционального наблюдательного совета.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В общей сложности 62 студента бакалавриата на втором курсе курса клеточной биологии в Университете Оттербейн прошли опрос после лаборатории виртуальной реальности. Опрос был разработан для оценки влияния полного погружения в виртуальную реальность на отношение студентов к клеточной биологии и изучение клетки в курсе клеточной биологии.Большинство студентов никогда не сталкивались с виртуальной реальностью в какой-либо форме до этой лабораторной работы (43 из 62 студентов или 70% ответили, что никогда не сталкивались с виртуальной реальностью вне класса). Один студент ответил, что до этого они уже сталкивались с виртуальной реальностью в классе. Когда студентов спросили: «Улучшила ли виртуальная реальность ваш опыт обучения по курсу клеточной биологии?», 93% респондентов ответили «да» и только 4 (6%) ответили «нет» (). Респондентов, выбравших «да», затем попросили описать, как виртуальная реальность улучшила их учебный опыт.Полный список объяснений приведен в Приложении 3. Большинство ответов можно сгруппировать по следующим категориям: 1) повышенный интерес, 2) лучшее понимание и 3) новая точка зрения. Студентов также попросили описать двумя или тремя предложениями очень похожий вопрос: «Как использование виртуальной реальности укрепляет ваши знания о частях клетки? Студенты дали аналогичные, но развернутые ответы, которые включены в Приложение 3.

Ответы студентов на вопросы анкеты виртуальной реальности (VR) «да / нет».A) Процент студентов, которые ответили «да» или «нет» на вопрос, улучшила ли виртуальная реальность их опыт обучения по курсу клеточной биологии. Б) Ответ на вопрос анкеты, в котором учащимся спрашивается, улучшила ли комбинация VR и синхронизированной сортировки клеток их понимание клеточных процессов.

Студенты ответили на вопрос, который касался сочетания опыта виртуальной реальности с последующим упражнением по сортировке клеток. Сорок четыре студента (71%) ответили «да» на вопрос: «Улучшило ли сочетание виртуальной реальности и синхронизированной деятельности по сортировке клеток ваше понимание клеточных процессов?» ().В расширенных ответах студентов на этот вопрос в первую очередь упоминалось, что деятельность по сортировке клеток помогла им вспомнить, обработать и усилить деятельность VR. На вопрос: «Порекомендовали бы вы этот тип занятий в классе / лаборатории виртуальной реальности другим?» 55% студентов полностью согласились и 37% согласились (). Только 5% и 3% были нейтральными или не согласны, соответственно. Ни один из студентов категорически не возражал. На вопрос, рекомендуют ли студенты использовать инновационные инструменты обучения, такие как виртуальная реальность, в других своих курсах, 52% полностью согласились, 43% согласились и 5% были нейтральны ().Ни один из студентов не согласен или категорически не согласен. Позитивное влияние на перспективу, интерес и вовлеченность студентов очевидно из опроса. Кроме того, широко распространено воспринимаемое влияние на способность лучше понимать материал. Будущие оценки потребуются, чтобы подтвердить этот дополнительный результат как нечто большее, чем восприятие.

Ответы по шкале Лайкерта на вопросы опроса о виртуальной реальности (VR). A) Ответы на вопрос, рекомендуют ли студенты занятия в классе / лаборатории VR другим.Б) Лайкерт отвечает на вопрос, рекомендуют ли студенты инновационные инструменты обучения, такие как виртуальная реальность, на других занятиях.

Описанные действия можно легко повторить в других учреждениях. Иммерсивные технологии продолжают развиваться, а стоимость оборудования и программного обеспечения (приложений) продолжает снижаться по мере того, как на рынок выходит все больше компаний. Например, бесплатное приложение VR, используемое в этой статье, теперь доступно как для Samsung Gear VR, так и для Google Daydream, которые более доступны, чем HTC Vive, который мы использовали.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Приложение 1: Назначение концептуальной карты клетки, Приложение 2: Оценочный опрос студентов VR, Приложение 3: Результаты опроса студентов

БЛАГОДАРНОСТИ

Мы благодарим студентов Университета Оттербейн, изучающих клеточную биологию, за их участие в оценочном опросе; младшего научного сотрудника Шона Кирка за пилотный проект «Путешествие в камеру»; ассистентам преподавателей бакалавриата Мэллори Соска и Джону Майклу Райту за помощь в организации занятий виртуальной реальностью; и докторКэтрин Планк, директору Центра преподавания и обучения Otterbein, за конструктивный отзыв об инструменте оценки учащихся. Мы благодарим исполнительного директора Эрин Бендер и Кертиса Смита, руководителя Makerspace и лабораторных операций в The Point, а также студентов инженерных специальностей Otterbein за сотрудничество в области виртуальной реальности и создание трофеев. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ян Й.Д., Аллен Т., Абдуллахи С.М., Пелфри К.А., Фолькмар FR, Чепмен С.Б. Нейронные механизмы изменения поведения у молодых людей с высокофункциональным аутизмом, получающих тренинг социального познания в виртуальной реальности: пилотное исследование.Autism Res. 2018; 11: 713–725. DOI: 10.1002 / aur.1941. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Куриакосе С., Лахири У. Разработка физиологической платформы социальной коммуникации на основе виртуальной реальности для детей с аутизмом. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2017; 25: 1180–1191. DOI: 10.1109 / TNSRE.2016.2613879. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Смит М.Дж., Смит Д.Д., Флеминг М.Ф., Джордан Н., Браун С.Х., Хамм Л., Олсен Д., Белл, доктор медицины. Механизм действия для получения предложений о работе с обучением на собеседовании в виртуальной реальности.Psychiatr Serv. 2017; 68: 747–750. DOI: 10.1176 / appi.ps.201600217. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Serino S, Pedroli E, Tuena C, De Leo G, Stramba-Badiale M, Goulene K, Mariotti NG, Riva G. Новый протокол обучения на основе виртуальной реальности для улучшения «синхронизации мысленных кадров» у людей с болезнью Альцгеймера. : испытание на разработку концепции. Front Aging Neurosci. 2017; 9: 240. DOI: 10.3389 / fnagi.2017.00240. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5.White PJ, Moussavi Z. Нейрокогнитивное лечение пациента с болезнью Альцгеймера с использованием навигационной среды виртуальной реальности. J Exp Neurosci. 2016; 10: 129–135. DOI: 10.4137 / JEN.S40827. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Бартлетт Дж. Д., Лоуренс Дж. Э., Стюарт М. Е., Накано Н., Хандуджа В. Имеет ли значение симуляция виртуальной реальности в обучении хирургов-травматологов и хирургов-ортопедов? Костный сустав J. 2018; 100-B: 559–565. DOI: 10.1302 / 0301-620X.100B5.BJJ-2017-1439. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7.Mazur T, Mansour TR, Mugge L, Medhkour A. Симуляторы виртуальной реальности для хирургии черепных опухолей: систематический обзор. World Neurosurg. 2018; 110: 414–422. DOI: 10.1016 / j.wneu.2017.11.132. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Evans CH, Schenarts KD. Развитие образовательных технологий в хирургической подготовке. Surg Clin North Am. 2016; 96: 71–88. DOI: 10.1016 / j.suc.2015.09.005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Чамуньонга С., Бербери Дж., Колдуэлл П., Рутледж П., Филдинг А., Кроу С. Использование виртуальной среды для систем обучения лучевой терапии для поддержки обучения студентов IMRT, VMAT, планирования лечения DCAT и концепций обеспечения качества.J Med Imaging Radiat Sci. 2018; 49: 31–38. DOI: 10.1016 / j.jmir.2017.11.002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Хардкасл Т., Вуд А. Полезность хирургического моделирования виртуальной реальности в учебной программе бакалавриата по оториноларингологии. J Laryngol Otol. 2018; 132 (12): 1072–1076. DOI: 10.1017 / S0022215118002025. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Марески Х.С., Ойкономоу А., Али И., Диткофски Н., Паккал М., Баллик Б. Виртуальная реальность и анатомия сердца: изучение иммерсивной трехмерной визуализации сердца, пилотное исследование в бакалавриате медицинского анатомического образования.Clin Anat. 2018; 32 (2): 238–243. DOI: 10.1002 / ca.23292. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Джонстон АПР, Рэй Дж., Ариотти Н., Бейли Б., Лилья А., Уэбб Р., Фергюсон С., Махер С., Дэвис Т.П., Уэбб Р.И., МакГи Дж., Партон Р.Г. Путешествие в центр клетки: погружение виртуальной реальности в научные данные. Движение. 2017; 19: 105–110. DOI: 10.1111 / tra.12538. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Stains M, Harshman J, Barker MK, Chasteen SV, Cole R, DeChenne-Peters SE, Eagan MK, Esson JM, Knight JK, Laski FA, Levis-Fitzgerald M, Lee CJ, Lo SM, McDonnell LM, McKay TA, Michelotti N, Масгроув А., Палмер М.С., Планк К.М., Родела TM, Сандерс Э.Р., Шимпф Н.Г., Шульте П.М., Смит М.К., Стетцер М., Ван Валкенбург Б., Винсон Е., Вейр Л.К., Вендел П.Дж., Уиллер Л.Б., Янг А.М.Анатомия преподавания STEM в университетах Северной Америки. Наука. 2018; 359: 1468–1470. DOI: 10.1126 / science.aap8892. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Plant Energy Biology

Практическая доставка в класс

Ряд государственных и частных средних школ в Перте, Западная Австралия, спросили о технологиях, доступных в настоящее время в их школах, и их предполагаемых препятствиях на пути внедрения VR и иммерсивных технологий в классе.Это исследование дает представление о практических аспектах использования инструментов обучения виртуальной реальности в классе и используется для информирования о дизайне VPC, чтобы стимулировать практическую работу в классе.

Учителям и ученикам, которые попробовали VPC, задавали вопросы об их практическом опыте. Эти идеи также доступны в этом разделе.

Доступ к технологиям

К каким технологиям у вас сейчас есть доступ в вашей школе?

n = 18

Текущие инвестиции VR в школах

Задумывалась ли ваша школа об инвестировании в технологии виртуальной реальности в ближайшем будущем?

n = 18

Отчетов:

Все школы имели доступ к одному из устройств, указанных в списке, что указывает на то, что все школы уже имеют возможность размещать контент VPC в классе, который совместим с рядом платформ: от низкого барьера для входа до высокого -окончить VR-гарнитуры; планшеты / iPad; и настольные / портативные компьютеры.

72% опрошенных школ уже имеют технологию VR или планируют инвестировать в следующие 2 года. Это указывает на то, что в ближайшие годы большинство школ смогут использовать технологию виртуальной реальности и новаторские возможности обучения, которые с ней связаны. VPC представляет собой один из первых всеобъемлющих образовательных VR-материалов в соответствии с учебной программой, совместимых с такой технологией.

Препятствия для инвестиций в VR

Если вас интересует виртуальная реальность, что вы считаете препятствиями на пути внедрения технологии виртуальной реальности в вашей школе?

n = 18, респонденты могли выбрать более одного варианта, поэтому сумма результатов составила более 100%.

Отчетов:

Большинство опрошенных учителей назвали «стоимость» и «ограниченные навыки / знания персонала, способствующие получению опыта виртуальной реальности» (87% соответственно) в качестве препятствий для внедрения технологии виртуальной реальности в классе. Несоответствие нынешней учебной программе (выбранной 40% респондентов) было сочтено еще одним препятствием, а треть респондентов (33%) указали, что в школах недостаточно информации о технологиях VR.

VPC призван устранить эти препятствия и способствовать практическому освоению образовательной виртуальной реальности в классе. Платформа согласована с учебным планом, свободно доступна и совместима с рядом платформ, устраняя препятствия на пути внедрения виртуальной реальности, связанные с расходами и отсутствием согласованности с учебной программой.

Отзывы учителей

После упражнения VPC по профессиональному развитию (PD) 100% учителей согласились с тем, что PD увеличивает вероятность того, что они будут использовать VR в классе.

Насколько полезно / актуально содержание видео VPC для вашего класса?

n = 7

Насколько полезны ресурсы и руководства, сопровождающие видеоролики VPC, для использования в классе?

n = 7

Отчетов:

Учителя, принявшие участие в упражнении PD, единогласно согласились с тем, что контент в видео VPC был полезен для их класса, причем 71% выборки заявили, что это было очень полезно.Точно так же все учителя согласились с тем, что ресурсы и руководства, сопровождающие видеоролики VPC, были полезны для использования в классе.

«(VPC) помогла привлечь студентов, а также установила трехмерные аспекты ячейки». — Отзывы учителей

Отзывы студентов

Отчетов:

После изучения VPC в классе 89% учащихся 8-х классов согласились с тем, что этот инструмент прост в использовании.

5 стоящих инструментов дополненной и виртуальной реальности

Было время — не так давно — когда дополненная и виртуальная реальность казалась частью научно-фантастического фильма. Теперь эти новые технологии проникают в классы.

Краткое резюме: в дополненной реальности (AR) цифровые объекты накладываются на реальные сцены на смартфоне или планшете. Виртуальная реальность (VR), напротив, создает целый виртуальный мир, который полностью окружает человека — человек, держащий смартфон или планшет или носящий гарнитуру VR, может повернуться во всех направлениях или посмотреть вверх или вниз и увидеть эту часть. виртуального мира на устройстве.

Одним из препятствий на пути внедрения AR и VR является высокая стоимость некоторых продуктов и необходимого дополнительного оборудования. Однако дорогостоящие товары — не единственный способ внедрить эти технологии в учебу. Следующие пять инструментов предлагают возможности AR и VR, которые бесплатны и не требуют дополнительного оборудования.

Сферы рассказов

Story Spheres — это веб-сайт, на котором виртуальная реальность сочетается с цифровым повествованием, позволяя учащимся создавать виртуальную реальность.Веб-сайт позволяет студентам загружать 360-градусное изображение — они могут выбрать то, которое они сделали сами, или использовать изображение, загруженное с веб-сайта Creative Commons.

После загрузки ученик может начать настраивать свой опыт виртуальной реальности, добавляя песни, звуковые эффекты и повествование. Для студентов, пишущих повествование, Story Spheres — это творческий способ представить свою работу классу. Учащиеся могут использовать 360-градусное изображение для отображения обстановки и использовать звуковые эффекты как для повествования, так и для передачи настроения своей работы.Студенты, изучающие исторические места, могут показать изображение этого места и использовать звуковой инструмент для предоставления фактов и другой информации.

HistoryView VR

HistoryView VR предлагает бесплатные туры в виртуальной реальности по многим национальным и международным историческим местам. В то время как некоторые веб-сайты предлагают только несколько вариантов бесплатных туров, все туры HistoryView бесплатны.

© HistoryView LLC

Урок HistoryView VR в процессе

Учащиеся могут использовать свое устройство, чтобы перемещаться по музеям, национальным паркам, правительственным зданиям и другим достопримечательностям.Каждый VR-тур оснащен точками соприкосновения, которые студенты могут выбрать, чтобы узнать больше о местоположении. Например, на занятиях по экологическим наукам можно посетить тропический лес Амазонки или спутник NASA Operation IceBridge. Уроки истории, изучающие древние цивилизации, могут посетить Римский Колизей, а студенты курсов американской литературы могут посетить дом Марка Твена.

Эти туры доступны с любой гарнитурой VR, но дополнительное оборудование не требуется — студенты могут просматривать туры с помощью своих планшетов или ноутбуков.

Метавселенная

Metaverse — это комбинация приложения для телефона и веб-сайта. Используя веб-сайт, учащиеся могут создавать свои собственные возможности дополненной реальности, используя различные фоны, персонажей и другие объекты.

Студенты могут выбирать из двухмерных и трехмерных изображений, а также анимированных трехмерных объектов и персонажей. Также можно добавить звуки и пузыри с текстом. На изучение приемов и вариантов требуется некоторое время, поэтому учителя должны постараться дать учащимся время для изучения и освоения инструмента, прежде чем погрузиться в проект.

Когда учащийся заканчивает работу над своим творчеством, он может распечатать QR-код, который коллеги могут сканировать, чтобы увидеть работу. Для студентов в классе английского языка, рецензирующих книгу, которую они только что прочитали, Metaverse может использоваться для создания объекта AR, который представляет что-то важное из текста. Используя звуковые файлы, студенты могут рассказать обзор или краткое содержание книги.

Создатель тура

Tour Creator — это продукт от Google, который позволяет студентам создавать свои собственные версии Google Expeditions — они могут создавать виртуальные туры, чтобы делиться ими со своими сверстниками.

Tour Creator позволяет студентам извлекать изображения из просмотра улиц Google Maps — они могут искать адрес или город и выбирать панорамные изображения, которые они хотели бы добавить в свой тур. Каждое выбранное место называется сценой, и в каждой сцене учащиеся могут добавлять фоновую музыку, заметки для своих одноклассников или интересные места — точки соприкосновения, которые привлекают взгляд зрителя к определенной части изображения, где учащийся предоставил больше информацию, звуковые эффекты или изображения для обучения своих сверстников.

Например, в VR-опыте по науке о Земле ученик может создать точку взаимодействия, чтобы объяснить образование горной породы в выбранном им месте. Студенты также могут создавать литературные поездки, следя за персонажами рассказа и создавая виртуальный тур с точками соприкосновения для каждого места, упомянутого в книге.

Паноформ

Panoform сочетает реальные рисунки с опытом виртуальной реальности. Для начала учитель распечатывает шаблон сетки для учеников, которые могут рисовать и конструировать на основе сеток.Закончив дизайн, учащийся делает снимок сетки и загружает изображение на веб-сайт Panoform, где они могут просматривать свой дизайн как опыт виртуальной реальности на гарнитуре виртуальной реальности, на своем телефоне или другом устройстве. Например, студенты могут рисовать молекулы на уроке химии или строить диаграммы организма по биологии.

С помощью этих пяти инструментов учащиеся могут использовать инструменты дополненной и виртуальной реальности в классе — и все это без необходимости в дорогостоящем оборудовании.

Информация | Бесплатный полнотекстовый | Виртуальная реальность и ее приложения в образовании: обзор

1.Введение

Термин «образование» обычно относится к процессу облегчения обучения, приобретения знаний, навыков или положительных ценностей. Основная цель образования — подготовить учащихся к жизни, работе и гражданственности путем развития их знаний и навыков, которые считаются необходимыми в обществе [1,2]. Задача педагога — повышать квалификацию, компетенции и навыки выпускников в процессе обучения [3]. Обычно занятия делятся на две части: теоретическую и практическую, например упражнения, лаборатории или стажировки.Теоретические курсы состоят из передачи знаний в форме лекций в большой группе, которые могут содержать дискуссии. Со временем потребности студентов и рынок труда вызвали изменения в системе образования [4,5]. Основываясь на мудрости Конфуция, который сказал: «Скажи мне, и я забуду, покажи мне, и я могу вспомнить, позволь мне принять участие, и я пойму», практическая часть была сделана приоритетной. Многие студенты имеют проблемы с пониманием вопросов, особенно естественнонаучные курсы из-за их технической сложности, необходимости абстрактного мышления и того факта, что эти концепции не совсем осязаемы [6,7].Недостатки в основах препятствуют дальнейшему развитию и исследованию более сложных проблем. Практические занятия, в основном основанные на специализированном исследовательском оборудовании, должны выполняться под наблюдением; поэтому студенты не могут самостоятельно настраивать лабораторное оборудование, испытывать чрезвычайные ситуации или последствия неправильной конфигурации, которые могут привести к повреждению оборудования. Более того, нет возможности попрактиковаться и наверстать упущенное вне графика лаборатории. В настоящее время решениями являются современные технологии, такие как онлайн-курсы [8,9], смешанное обучение [10,11,12,13], различные компьютерные платформы [14,15,16,17,18] и многие другие, которые позвольте учащимся повторять одну и ту же тему несколько раз, делать ошибки и учиться на них.Многочисленные примеры аппаратного и программного обеспечения, которые были успешными в образовательных процессах, показывают, что индустрия образовательных технологий может улучшить результаты обучения для большинства студентов [19]. Все больше и больше образовательных центров по всему миру начинают внедрять новые мощные технологические инструменты, которые помогают им удовлетворять потребности разнообразных групп учащихся. На смену традиционным книгам приходит цифровой учебный контент (особенно из открытых образовательных ресурсов) [20]. Ноутбуки, планшеты или сотовые телефоны со специальным приложением заменили классические тетради [21].Дистанционное [22] и персонализированное обучение [23] используются для адаптации обучения к академическим сильным и слабым сторонам, предпочтениям и целям каждого учащегося. Хорошо известно, что использование информационных и коммуникационных технологий улучшает отношение учащихся к обучению [24]. , 25,26,27]. Это быстрорастущая область исследований, постоянно развивающаяся и ищущая новые технологические решения. За последние несколько лет виртуальная реальность (VR), которая представляет собой интерактивную компьютерную среду, перешла от области игровой деятельности к профессиональному развитию, например, в вооруженных силах, психологии, медицине и обучению.В 1987 году Джарон Ланье вместе со Стивом Брайсоном сформулировали первое определение VR, которое они описали следующим образом: «VR — это использование компьютерных технологий для создания эффекта интерактивного трехмерного мира, в котором объекты имеют смысл. пространственного присутствия »[28]. Другое определение виртуальной реальности, встречающееся в литературе, — I3: взаимодействие + погружение + воображение [29]. В настоящее время парадигма I3 в основном достигается за счет создания визуальных, звуковых и, реже, тактильных, обонятельных или вкусовых эффектов.Человеческий мозг способен обрабатывать эти ощущения и обеспечивает обильный поток информации между разумом и окружающей средой, создавая ощущение реальности. Это означает, что восприятие реальности может измениться, если сенсорная информация, отправляемая в человеческий мозг, будет изменена для предоставления фиктивной информации. С технической точки зрения VR — это искусственная трехмерная среда, созданная компьютером и представленная человеку в интерактивном режиме. . Это относится к компьютерному моделированию, отображающему среду, в которой можно ходить и взаимодействовать с объектами и смоделированными компьютерными людьми (аватарами).Виртуальная среда обычно трехмерна и часто пытается воспроизвести реальный мир по внешнему виду и физическим явлениям. Он имитирует физическое присутствие пользователя в искусственно созданном мире, который позволяет взаимодействовать с окружающей средой [30]. В настоящее время виртуальная реальность в основном создается путем создания визуальных эффектов с помощью систем отображения на голове (HMD). HDM — это устройство, которое можно носить на голове или как часть шлема, со встроенным дисплеем и линзами, позволяющее пользователю ощутить виртуальный мир с помощью широкого угла обзора, отслеживания движений головы и рук, а также объектов. взаимодействуют контроллеры [31].Разработка первой версии Oculus Rift способствовала популяризации виртуальной реальности, и интерес к устройствам виртуальной реальности постоянно растет. Бизнес-роль HDM также возрастает с участием таких компаний, как Facebook, HTC, Google, Microsoft и Sony. Эти гигантские компании инвестируют в развитие этой технологии и находят новые приложения для производимого ими оборудования [32]. В настоящее время на рынке представлено множество видов HMD-устройств, таких как стационарные и эффективные (например, Oculus Rift и HTC Vive) или удаленная гарнитура виртуальной реальности с решениями для смартфонов с меньшей вычислительной мощностью [31].Наиболее популярные модели HMD сопоставлены в таблице 1. VR — мощный инструмент поддержки и облегчения процессов обучения и преподавания. Многие опросы и отчеты показывают, что большинство студентов запомнили то, что они видели в виртуальной реальности, и пришли к выводу, что виртуальная реальность — более запоминающаяся среда, чем лабораторные демонстрации [33,34,35]. В конечном итоге лабораторный метод (менее эффективная форма обучения) приводит к недостаткам фундаментальных знаний и практики выпускников, что может привести к неспособности реагировать на проблемы, возникающие на рабочих местах в будущем.Для решения этих проблем предлагается инновационный метод преподавания и обучения на основе VR. Одна из основных проблем в обеспечении качественного обучения — доступ к соответствующим ресурсам, что связано с дополнительными расходами. В своей повседневной практике учителя часто сталкиваются с отсутствием современных технологий, которые в настоящее время используются на рынке, таких как дорогостоящие инструменты, используемые в робототехнике, электронные компоненты, химические реактивы, медицинские материалы и т. Д. Таким образом, их копии в виде 3D-моделей с идентичными физическими свойствами, переданными в технологию VR, может применяться в основном в развивающихся странах и странах по всему миру.VR-среда позволяет преподавателям проводить учебные мероприятия, которые сложно реализовать на обычных лабораторных занятиях [36]. Далее следует обзор основных тенденций, возможностей и проблем, связанных с технологиями виртуальной реальности в образовании. В этом документе резюмируются последние достижения виртуальной реальности в образовании. В разделе 2 мы кратко представляем ключевые аспекты виртуальной реальности с точки зрения аппаратного и программного обеспечения. Затем мы обсудим наиболее популярные подходы к созданию образовательных сценариев в Разделе 3 и собрали наиболее интересные образовательные VR-приложения в Разделе refsec: apps.Кроме того, в разделах 4 и 5 мы даем всесторонний обзор методов оценки эффективности таких приложений. Мы завершаем этот документ обсуждениями и потенциальными будущими исследованиями в Разделе 6.

2. Типы виртуальных образовательных сред

В образовательных целях виртуальные платформы обычно имитируют класс или лабораторию. Однако иногда они обеспечивают безопасную среду для тестирования сценариев, которые были бы слишком сложными или опасными для выполнения в реальной жизни [37].В этой статье мы предлагаем таксономию приложений виртуальной реальности, основанную на результатах обучения и целях по трем категориям [38]: запоминание и понимание, использование полученных знаний в типичной ситуации и использование полученных знаний в сложной ситуации. Как можно быстро заметить, эта таксономия строго связана с уровнем погружения и, следовательно, также с требованиями к оборудованию (см. Рисунок 1). Первый тип платформы VR в основном используется для представления уровня знаний в конкретной области наука, поддерживающая студентов в получении теоретических знаний, e.g., терминология, даты, факты, правила или научные теории. Поэтому обычно требуется наименее захватывающая среда, такая как проекция на стене или на мониторе со специальными очками или HMD с простыми устройствами ввода, такими как клавиатура, мышь, сенсорный экран или контроллер. Обычно такие сценарии состоят из трехмерной визуализации [39,42], обучения в опасной ситуации [43,44,45], а также путешествий и космических путешествий [46,47]. Очень хорошие примеры представлены в [47], где автор обобщает влияние виртуальной реальности на историческое образование.Согласно его тезису, уроки виртуальной реальности дают возможность «двигаться во времени», студенты могут стать свидетелями исторических событий собственными глазами, а также познакомиться с историческими местами, архитектурой, одеждой и поведением людей. Примером такого приложения является Arnswalde VR [48], который воссоздает польский город, разрушенный во время Второй мировой войны. С помощью этого приложения студенты могут гулять по улицам города, входить в здания и побывать в месте, которого больше не существует. Эта же компания создала виртуальную модель лагеря смерти Освенцим.Google Expeditions, платформа для Google Cardboard, представляет собой беспроводную раскладывающуюся программу просмотра картона на базе смартфонов. Экспедиции состоят из ряда увлекательных проектов, которые можно использовать как в классе, так и за его пределами, в качестве дополнительного обзора материала или домашнего задания [49,50,51]. Другой пример — тренинг по технике безопасности [40], который состоит из трех основных модулей: пожаротушение, дорожно-транспортное происшествие и стихийное бедствие, которые отображаются на кольцевых экранах с возможностью 3D. Дети могут столкнуться с различными чрезвычайными ситуациями, научиться соответствующим действиям и взаимодействовать с окружающей средой с помощью контроллеров.Сцены в модулях используют звуки из реального мира и правильные расстояния между объектами, а сцены созданы таким образом, чтобы не травмировать детей. В [39] полу-иммерсивная среда передается через проекционную стену или 3D-телевидение с 3D-очками, а также на стереоскопический дисплей (ПК с мощной графической картой и 3D-очками). Манипуляция поворотом 3D-данных основана на распознавании жестов с отслеживанием движения или на обычной мыши и клавиатуре, соответственно. Второй тип платформы VR используется для обучения практическим навыкам в соответствии с ранее полученными знаниями.Такие сценарии делятся на изложение теоретических знаний (в виде инструкции / презентации требований). Эта часть будет впоследствии воспроизведена / скопирована студентом при выполнении практического задания. Этот вид приложений может потребовать более глубокого погружения и контроля. Для решения этой проблемы могут потребоваться специальные внешние датчики, такие как Kinect [18] или повязка MYO Gesture Control Armband [52], сенсорные перчатки [53] или специальные костюмы [54]. Например, в [55] авторы представляют иммерсивную систему, основанную на тактильном интерфейсе, имитирующую обучение конкретным задачам в опасной рабочей среде.Чтобы повысить реалистичность симуляции, они использовали HMD, поддерживаемый устройством слежения за движением, и обратной связью по множеству сенсорных (например, тактильных) каналов доставки модулей. Lei et al. [56] представляют приложение виртуальной реальности для улучшения способности детей изучать естественные науки и общественные науки. В своем приложении они используют Tilt Brush, который предоставляет трехмерную среду для рисования. Последний тип платформы VR должен научить, как использовать полученные знания при столкновении с проблемами. В таких сценариях после получения теоретических знаний учащихся помещают в виртуальную среду для решения сложных задач.Такими задачами могут быть формулировка проблемы, анализ и синтез новых явлений, формулирование плана действий и оценка ситуации в соответствии с конкретными критериями. Этот тип сценария в основном используется в медицинских и инженерных науках, и иногда для него требуются более продвинутые и высокоточные образовательные системы, поддерживаемые индивидуальными тактильными решениями. Практикуясь с 3D-моделями, созданными на основе аутентичных устройств, студенты могут ознакомиться с их конструкцией [57], принципами [58], происходящими физическими явлениями [18], а также пережить чрезвычайные ситуации [59].Simodont [60], приложение виртуальной реальности для обучения препарированию коронки в доклинической стоматологической практике, было объединено с тактильной обратной связью инструментов для моделирования более реалистичных текстур и обратной связи по сравнению с традиционными искусственными зубами. Такие варианты использования показаны на рисунке 2. Помимо вышеупомянутой таксономии, все образовательные приложения VR могут быть разделены на основе их автономии (могут использоваться студентом независимо / требует участия учителя / требуется группа студентов) , конечный пользователь (для учителя / для ученика), цель (научиться / практиковать / проверить знания / представить знания) и место использования (дома / в классе / в конкретной лаборатории) [62 , 63,64,65,66,67,68].Виртуальную реальность можно использовать для самостоятельного обучения, но ее также может использовать преподаватель, который может активно участвовать в учебном процессе. В этом случае урок ведет реальный человек, а виртуальная реальность служит инструментом, который делает урок более интересным. Хороший пример такого подхода — Google Expedition. В [69] авторы исследовали потенциальную роль поддержки виртуальной реальности при проведении уроков географии. Согласно анализу урока-наблюдений, учитель сообщил, что ученики задают больше вопросов, чем на обычных уроках.Кроме того, вопросы более сложные и имеют одну или несколько из следующих функций: аналитический, ударный или оценочный. Для автоматизации учебного процесса очень часто виртуального учителя вводят в виртуальную среду. Например, в [70] авторы представили интеллектуальную систему обучения, направленную на обучение навыкам чтения учащихся с аутизмом. Среда состоит из виртуального класса, педагогического агента (наставника) и робота-гуманоида с ролью сверстника. Возникает соблазн создать многопользовательские приложения, отражающие реальность обучения.Здесь студенты собраны в одной виртуальной среде, где они могут взаимодействовать друг с другом. В [71] авторы оценили несколько различных многопользовательских виртуальных миров, основанных на совместном обучении в здравоохранении. Методологическое качество заявок оценивалось с помощью Инструмента качества исследований в области медицинского образования 18 студентами. Средний балл скромный: 10/18. Именно поэтому авторы призвали исследователей использовать более строгий и широкий подход к оценке, что приведет к повышению качества их работы.К сожалению, очень мало научных работ, описывающих процесс проверки знаний в виртуальной среде. В большинстве случаев виртуальная реальность служит инструментом для обучения и практики, но тесты и экзамены по-прежнему проводятся в письменной форме. Экзамены по виртуальной реальности по-прежнему являются областью дистанционного обучения [72]. Таким образом, существует потребность в создании такого приложения, которое может сообщать об успеваемости студента или в конечном итоге вести к финальному тесту / экзамену с автоматической оценкой. Несколько методов поддерживают процесс создания образовательного сценария VR.Например, авторы [56] предложили руководящие принципы для образовательных приложений VR, основанные на исследовании пользователей и интервью с экспертами. Также приложение, представленное в [58], было разработано на основе методологии дизайн-мышления [73]. Цель приложения — создать продукт, адаптированный к потребностям конечного пользователя, на основе сочувствия и более глубокого понимания. Что касается разработки медицинского приложения, сценарии обычно консультируются с экспертами в данной области [74]

4. Методы оценки

Новое внедренное приложение должно быть протестировано среди соответствующих заинтересованных сторон и определенного числа потенциальных пользователей.Продукт следует оценивать с учетом его функциональности, эффективности и возможностей. В 1996 году Джон Брук представил шкалу удобства использования системы (SUS) [129], которая обеспечивает надежный инструмент для измерения удобства использования. SUS состоит из 10 пунктов вопросника с 5-балльной шкалой, пронумерованной от 1 — полностью согласен, до 5 — категорически не согласен. Согласно исследованию, оценка SUS выше 68 считается выше среднего, а все, что ниже 68 — ниже среднего. С тех пор он стал широко используемым инструментом, о чем свидетельствует количество цитирований статьи.К сожалению, хотя этот инструмент доступен, хорошо описан и прост в использовании, очень мало приложений виртуальной реальности, которые не оцениваются или не оцениваются в достаточной степени [114]. Исходя из этого базового уровня, необходимо будет разработать SUS для VR и адаптировать его к образовательным приложениям. Очень часто процедура тестирования заканчивается несколькими оценочными вопросами, менее общими или специально предназначенными для конкретного приложения [130]. Например, в [58] авторы представили интерактивную стратегию обучения механике и электротехнике.Приложение было протестировано группой из 60 студентов (20 мужчин и 40 женщин), которые ранее не имели опыта работы с VR. Во время одного занятия студент должен был выполнить все доступные упражнения и пройти собеседование. Аналогичный тест был проведен среди 15 ученых. Более обширная процедура представлена ​​в [110]. Чтобы изучить долгосрочные эффекты своего программного обеспечения, авторы провели исследование среди учеников шестого и седьмого классов, которые приняли участие в семи часовых занятиях в течение двух недель.Анкета, которая включала рейтинги и открытые вопросы, была разделена на две части: первая часть была посвящена опыту студентов, а вторая часть была напрямую связана с основной целью исследования: настройкой персонажа. Обе части проводились дважды: один раз в начале и один раз в конце эксперимента. Результаты показали, как наличие или отсутствие настройки персонажа может повлиять на систему обучения. Другая комплексная оценка представлена ​​в [131], где авторы исследовали влияние виртуальных экскурсий на академические достижения и мотивацию учащихся средних школ по общественным наукам.Эксперимент проводился среди 76 учеников седьмого класса из двух разных средних школ, которые участвовали в обучении обществоведению, используя либо традиционный метод лекций, либо систему виртуальной реальности. Все участники были оценены с помощью опроса по мотивации учебных материалов, а их учитель разработал тест по обществоведению. Результаты показали, что студенты, использующие виртуальную реальность, получили значительно более высокие баллы, чем студенты, получившие образование по традиционному методу, как по своим академическим достижениям, так и по мотивации.Группа детей с ограниченными возможностями была организована для тестирования системы виртуальной реальности в лаборатории, и во время разработки пользовательского интерфейса, включая сенсорный, был применен метод повторяющихся процессов проектирования, тестирования и оценки результатов. Разработка находится в стадии прототипирования. Полевые испытания, начатые в 2012 году, также включают другие решения, такие как программное обеспечение, адаптированное для глухонемых детей (язык жестов) [132]. Наилучшие результаты были достигнуты с помощью программы KPI-CGRS. Он был удобен для детей и хорошо воспринят педагогами.При первом знакомстве с инструментом дети проявили естественную игривость, но через некоторое время привыкли к инструменту и работали с ним без особых проблем. В KPI-CGRS преимущества также заключаются в практическом использовании доступного оборудования виртуальной реальности для процессов распознавания жестов. Преимущество реализованного метода сравнения последовательностей заключается в его способности сравнивать все формы реальных последовательностей, которые могут быть представлены в виде векторов.Важно тщательно оценить приложения медицинского характера, поскольку они могут повлиять на психическое и физическое здоровье человека. Тестирование ViTA [122] оценивали 32 участника в возрасте от 19 до 31 года. Почти 70% участников имели диагноз РАС, 65% имели умственную отсталость и 25% сообщили о наличии других инвалидностей; это было подтверждено их картотекой профессиональной реабилитации и / или психологическим заключением. Эффективность этого приложения измерялась по скорректированной разнице средних баллов между первым и последним сеансами, а также между последовательными сеансами.Эта измеримая цель продемонстрировала значительное улучшение навыков проведения собеседований участников. С педагогической точки зрения, некоторые исследователи оценивали применение виртуальной реальности в образовании [133, 134, 135, 136, 137]. Фаулер представил более педагогическое описание, используя концепцию педагогического погружения для сопоставления этапов обучения с типами учебной среды [136]. В случае VR в образовании педагогика должна быть подчинена истории, которая используется в приложении.

5. Проблемы и проблемы

Неоднократно доказывалось, что виртуальная реальность имеет большой потенциал для положительных образовательных результатов, обеспечивая более привлекательную среду, стимулирующую различные точки восприятия. Хотя, поскольку это новый метод передачи знаний, ему не хватает более глубоких исследований [138]. В этом разделе мы представляем достижения VR в образовании и резюмируем наиболее важные проблемы и недостатки использования технологии VR в качестве образовательного инструмента. Большинство современных существующих VR-решений основаны на HMD, которые обеспечивают полное погружение в виртуальную трехмерную среду, имитирующую реальность.Согласно [37], один из ключевых вопросов, который следует решить в ближайшем будущем, — это отсутствие визуального реализма и реалистичности динамики и взаимодействия. Можно сделать вывод, что существующие методы, используемые для создания графики VR и технологии отображения, весьма ограничены. Обратите внимание, что психовизуально конструкция человеческого мозга позволяет нам обнаруживать даже небольшие нереалистичные детали, которые могут легко нарушить погружение. Таким образом, при создании мира виртуальной реальности постоянная задача — максимизация видимости реальности.Реалистичные среды виртуальной реальности требуют мощного вычислительного оборудования для рендеринга, что идет рука об руку с ценой. Согласно [37], высокая стоимость разработки или покупки системы виртуальной реальности является серьезным препятствием, которое необходимо преодолеть. В настоящее время инструменты, обеспечивающие высококачественную виртуальную реальность, такие как Oculus Rift или HTC Vive, стоят примерно 400–600 долларов соответственно; они должны поддерживаться вычислительно мощным ПК, который по-прежнему является относительно дорогой альтернативой традиционным методам обучения. Однако использование HMD для ярких погружений в виртуальную реальность в домах и классах с гораздо меньшими затратами и требованиями к пространству, чем предыдущие поколения оборудования VR [139].Технология VR находится в постоянном развитии в поисках недорогих носимых решений для массового рынка. Профессиональные технологические компании предоставляют продукты, в которых есть мобильные телефоны. Например, Samsung Gear VR, Google Daydream или более дешевый Google Cardboard более доступны, чем вышеупомянутые высокопроизводительные решения (например, HTC Vive или Oculus), они не требуют дополнительного компьютера, только небольшая -дорогая гарнитура с телефоном. Однако опыт или моделирование, созданное на мобильном устройстве, может не совпадать с тем, что создается на ПК в отношении погружения.Кроме того, мобильные решения обладают минимальными возможностями взаимодействия по сравнению с тем, что достигается с помощью высокопроизводительных решений. Тем не менее, компромисс между доступностью и ценой может быть ключевым фактором в использовании мобильных решений более широкой аудиторией. Образовательные симуляции могут не требовать наивысшего доступного качества, а скорее основаны на содержании опыта и возможности предоставить большое количество гарнитур для класса учащихся по значительно более низкой цене по сравнению с высококлассными HMD.Другой вопрос — человеческий фактор и физические побочные эффекты [37]. Недавние сообщения показали, что использование HMD может иметь нежелательные физические / физиологические побочные эффекты, такие как беспокойство, стресс, изоляция от зависимости и изменения настроения [140]. Кроме того, смоделированные движения могут влиять на восприятие времени и пространства, вызывая головокружение и тошноту, называемые VR-болезнью или кибер-болезнью [141]. Например, в [142] 150 испытуемых были протестированы в погруженной виртуальной среде в течение 20 минут; 61% испытуемых сообщили о симптомах во время 20-минутного погружения и 10-минутного пост-погружения; 5% испытуемых пришлось отказаться от эксперимента из-за серьезных симптомов.Авторы предложили использовать адаптацию и лекарство от укачивания, чтобы уменьшить такого рода побочные эффекты. HMD, носимый на голове из-за неестественных требований к позе, может отрицательно влиять на диссоциацию аккомодации / конвергенции и сердечно-сосудистые изменения [140].

Однако существует лишь несколько научных исследований, посвященных клиническим испытаниям эффективности использования HMD. Примечательно, что большинство научных экспериментов проводилось с использованием очень ранних технологий HMD. Из-за технических достижений в технологии HMD требуются новые исследования в этой области.Более того, каждый человек уникален и может иметь разное восприятие; поэтому сценарии подготовки к обучению, особенно для детей или инвалидов, следует тщательно изучить и оценить, проконсультироваться с профессиональными психологами и педагогами.

6. Выводы

Система образования развивалась веками. Он всегда адаптировался к имеющимся технологиям и потребностям студентов. Сейчас мы находимся на пороге нового развития, и долг ученых, педагогов и учителей — принять его и подготовиться к нему.Поколение, которое прямо сейчас начинает образование, всю свою жизнь находится в сети. Цифровой мир так же важен и захватывает, как и реальный. Это цифровые аборигены, рожденные в мире мобильных телефонов, вездесущего Интернета и немедленного доступа к большей части желаемой информации или данных, будь то музыка, видео или контент. Воспитание поколения Z — сложная задача, требующая совершенно другого подхода для достижения максимальной эффективности и вовлеченности.

Существует множество доказанных преимуществ использования технологий виртуальной реальности в образовании.Прежде всего, VR обеспечивает выдающуюся визуализацию, которую невозможно получить в традиционном классе. Он отражает мир, в котором молодые поколения чувствуют себя комфортно. Он инклюзивный, позволяющий всем и везде, независимо от статуса, финансового положения и инвалидности участвовать в образовательном процессе. Он дает практически неограниченный доступ к информации, книгам или статьям. Современные технологии, используемые в классе, повышают вовлеченность, стимулируют сотрудничество и вовлеченность. Он используется для высокоэффективного смешанного обучения, поощрения самообучения и индивидуального стремления к знаниям.

Хотя использование современных технологий в образовательной среде явно выгодно, оно сопряжено с рисками и опасностями. Одна из главных проблем — отсутствие гибкости. Во время традиционных занятий студенты могут задавать вопросы, получать ответы, участвовать в этой дискуссии. Используя гарнитуру виртуальной реальности с определенным программным обеспечением, ученики должны соблюдать правила и не могут делать ничего, кроме того, что они должны делать. Некоторые преподаватели по своей природе сопротивляются изменениям, и их участие и активное участие имеют решающее значение для успешного внедрения технологий в классе.Другие могут чрезмерно полагаться на технологические разработки, что приводит к отсутствию взаимодействия между учителем и учеником. Учитель-человек также является естественным фильтром и модератором информации, полученной учениками, абсолютно необходимой для оценки достоверности и актуальности полученных данных. Более того, чрезмерное внимание к решениям в области цифрового образования может нарушить баланс между обучением жестким и мягким навыкам, что является большим преимуществом первых, в то время как последние остаются очень важными на современном рабочем месте.Хотя у нас может возникнуть соблазн заменить все устаревшие решения современными цифровыми, должно быть равновесие между современными решениями и человеческим взаимодействием, наставничеством и отношениями между учителем и учеником.

Границы | Виртуальная реальность и океанография: обзор, приложения и перспективы

1. Введение

Виртуальная реальность (VR) позволяет пользователю погрузиться в компьютерную среду. Ощущение присутствия (Slater and Wilbur, 1997) создается путем моделирования сенсорной обратной связи окружающей среды в ответ на действие пользователя.Это позволяет пользователю сосуществовать и взаимодействовать с виртуальными объектами в одном и том же трехмерном пространстве. Для облегчения этих впечатлений были разработаны различные технологии отображения. В то время как большинство систем имитируют только визуальную и слуховую обратную связь, например, дисплеи на голове (Sutherland, 1968) или среду пещеры в масштабе комнаты (Cruz-Neira et al., 1992), обратная связь также может стимулировать другие чувства, например проприоцептивные, или тактильные ощущения. В виртуальной реальности пользователь воспринимает только компьютерный контент, в то время как реальный мир отсутствует.Напротив, дополненная реальность (AR) и смешанная реальность (MR) накладывают виртуальную симуляцию поверх реального мира, создавая смесь реальной и виртуальной обратной связи, воспринимаемую в совмещенном пространстве.

Исследователи из различных научных дисциплин получили пользу от применения виртуальной реальности. В Центре вычислений и визуализации (CCV) Университета Брауна более двух десятилетий междисциплинарного сотрудничества в области визуализации проложили путь для современных научных приложений виртуальной реальности.Хотя для достижения визуализации VR требуются различные усилия, преимущества визуализации научных данных в VR включают более быстрый анализ, лучшее пространственное понимание и новые типы исследований (LaViola et al., 2009). Интерес к разработке приложений виртуальной реальности в последнее время усилился благодаря разработке экономичных головных дисплеев потребительского уровня (HMD), которые сделали преимущества интерактивной научной визуализации на основе виртуальной реальности более доступными (Castelvecchi, 2016; Matthews, 2018).С продолжающимся экспоненциальным увеличением разрешения, охвата и разнообразия наборов океанографических данных возникает необходимость в масштабируемых и экономичных инструментах визуализации, чтобы начать интерпретировать эти большие объемы и разнообразие данных (Huang et al., 2015; Liu et al. ., 2017).

Здесь мы описываем результаты и уроки, извлеченные из сотрудничества между Brown CCV и океанографами из Высшей школы океанографии URI, которые, как мы надеемся, передадут растущий энтузиазм, которым является состояние виртуальной реальности в науке об океане.Во-первых, мы рассмотрим избранные предыдущие работы и дадим руководство по началу работы с визуализацией VR. Далее мы предоставим несколько более подробных примеров из нашей совместной работы о том, как мы применяли эти технологии. Наконец, мы закончим обсуждением этих приложений, включая некоторые перспективы будущих разработок в этой области.

2. Предыдущие работы

Виртуальная реальность позволяет визуализировать подводные сцены с эффектом присутствия как в реальных (наблюдаемых), так и в смоделированных (смоделированных) данных.Применение VR неуклонно растет с 1990-х годов до сегодняшнего дня, и мы ожидаем, что эта тенденция сохранится или даже усилится в будущем (Рисунок 1). В этом разделе мы рассмотрим некоторые из этих работ, чтобы проиллюстрировать влияние, которое виртуальная реальность уже оказала на науку об океане. От видеопотоков виртуальной реальности в реальном времени до смоделированной среды виртуальной реальности, от приложений, ориентированных на пользователя, до приложений, ориентированных на животных, — приложения виртуальной реальности продемонстрировали все больше преимуществ.

Рисунок 1 .С начала 1990-х годов увеличилась частота публикаций по науке об океане, связанных с виртуальной реальностью. Критерии поиска для этих работ были сосредоточены на терминах, связанных с визуализацией океанических данных, включая как наблюдаемые, так и смоделированные данные. Поисковые запросы по ключевым словам в Google Scholar включали: VR, виртуальная реальность, иммерсивный, трехмерная виртуальная среда, трехмерные пользовательские интерфейсы, телеприсутствие, морской, подводный, океанографический, океаны, виртуальные, технологии, головной дисплей, HMD, Oculus Rift, HTC Vive, CAVE. . Этот поиск был завершен после того, как было получено 150 ссылок.

Раннее использование VR для исследования океана было сосредоточено на навигации с помощью дистанционно управляемых транспортных средств (ROV), и эти усилия продемонстрировали полезность VR для повышения ситуационной осведомленности пилотов ROV в суровых условиях с низкой видимостью (Hine et al., 1994; Fleischer et al. ., 1995; Стокер и др., 1995; Линь, Куо, 1998). Спустя 25 лет эта концепция претерпела значительные технологические усовершенствования с применением готовых компонентов виртуальной реальности, включая шлемы виртуальной реальности, такие как Oculus Rift, и улучшенные тактильные устройства, которые увеличивают поле обзора и ускоряют отслеживание движения головы. и более интуитивно понятная обратная связь для дистанционного управления манипулятором ROV (Lynch and Ellery, 2014; Candeloro et al., 2015). Кроме того, обратная связь от этих устройств тактильного управления (например, вибрация) может помочь избежать столкновений с дорогостоящим оборудованием (Lynch and Ellery, 2014; Sivčev et al., 2018). Этой визуализации и контролю также способствовали стереоскопические камеры, которые используют синхронизированные камеры для получения трехмерных изображений и имеют то преимущество, что имитируют бинокулярное зрение человека, а также обеспечивают более точное пространственное измерение (Shortis et al., 2007). Подводные исследования с помощью ROV теперь включают методы подводного трехмерного картирования, в которых используется лазерное сканирование (Shigematsu and Moriya, 1997; Massot-Campos et al., 2015) и акустики (Griffiths et al., 1997; Chapman et al., 1999; Palmese and Trucco, 2008) для изучения местности с еще более высоким разрешением. Фотограмметрические подходы к реконструкции подводных 3D-карт являются недавней разработкой и обеспечивают рентабельный, точный и воспроизводимый метод воссоздания морских местообитаний (Kwasnitschka et al., 2013; Marre et al., 2019). В поддержку этой растущей емкости данных сетевая архитектура также продолжает совершенствоваться с подключением к Интернету судов (Raineault et al., 2018) и ROV, позволяющие нескольким пользователям одновременно координировать усилия с помощью приложений AR в реальном времени (Chouiten et al., 2012).

Onshore, VR используется для визуализации образовательных подводных сцен для студентов и широкой публики, предлагая интерактивный доступ к подводным экосистемам и динамике океана через CAVE и HMD (Frohlich, 2000; Chen et al., 2012; Jung et al. ., 2013). Подводные приложения AR и VR являются более поздней разработкой, и в различных проектах использовалось водонепроницаемое оборудование для создания впечатлений, сочетающих плавание с анимацией и реальными подводными изображениями (Bellarbi et al., 2013; Опперманн и др., 2016; Коста и др., 2017).

Аналогичным образом, виртуальная реальность позволила провести новые эксперименты по изучению морской мегафауны. Вместо того, чтобы использовать виртуальную реальность для проецирования людей в смоделированную среду, содержащиеся в неволе животные подвергаются воздействию виртуальной среды, которая имитирует их естественную среду, чтобы вызвать поведенческую реакцию, например, вызвать камуфляж (Jaffe et al., 2011; Josef, 2018, рисунок 2) или реакции избегания хищников (Butail et al., 2012; Триведи, Боллманн, 2013). Эти симуляции демонстрируют, как виртуальная реальность позволила исследователям найти новые творческие возможности для изучения физиологии и экологии моря.

Рисунок 2 . Виртуальная реальность, используемая в лабораторных условиях для изучения реакции на световые стимулы у Loligo opalescens . Изображение любезно предоставлено Жюлем Джаффе, Институт океанографии Скриппса.

Хотя это и не является строго наукой об океане, визуализация данных принесла пользу естественным наукам в целом за счет улучшения читаемости и интерпретируемости данных, а также позволила передавать динамические четырехмерные потоки (Lin and Loftin, 1998; Ohno and Kageyama, 2007; Rautenhaus et al., 2017). Компьютерная визуализация четырехмерных потоков, таких как геофизические модели океанских течений, дает наиболее полную картину океанических процессов при визуализации в четырех измерениях (Nations et al., 1996), а изучение сложных наборов данных с использованием VR может обеспечить метод для быстрое обнаружение закономерностей и невидимых особенностей (Биллен и др., 2008).

3. Рецепт VR

Виртуальная реальность требует трех основных компонентов: дисплея виртуальной реальности, программного обеспечения, способного отображать контент виртуальной реальности, и, конечно же, самого контента.Далее мы дадим обзор различных обычно доступных возможностей и дадим рекомендации по выбору компонентов.

3.1. Дисплеи VR

Хотя VR может генерировать обратную связь для всех органов чувств, мы дадим только обзор устройств визуального отображения, поскольку слуховые устройства обычно представляют собой простые наушники, а устройства, обеспечивающие обратную связь для других модальностей, например, тактильные или обонятельные, широко не используются и являются объектами активных исследований. . Устройства Visual VR можно разделить на три разные категории: VR на основе мобильных телефонов, HMD потребительского уровня и системы CAVE, способные обеспечивать обратную связь для нескольких пользователей.Каждое устройство имеет несколько преимуществ и недостатков с точки зрения погружения, доступности и взаимодействия.

VR на базе мобильного телефона является наиболее доступной из технологий, доступных в настоящее время. В этом случае мобильный телефон помещается в гарнитуру VR, которая включает в себя две линзы для обеспечения стереозвучания. В простейшем случае устройства из картона стоят порядка нескольких долларов. Затем достигается погружение в среду виртуальной реальности путем визуализации сцены с точки зрения пользователя, определяемой внутренними датчиками мобильного устройства.Однако в то время как текущие исследования продолжают изучать использование внутренней камеры для определения поступательного движения пользователя, виртуальная реальность мобильного телефона в настоящее время может определять только повороты головы, что ограничивает взаимодействие и погружение пользователя. Другими словами, пользователь может осматриваться в среде VR, но не может перемещаться по сцене, используя свое реальное физическое движение. Аналогичное ограничение существует для взаимодействия с окружающей средой. Хотя в некоторых гарнитурах есть контроллер, положение этого контроллера известно только по его вращению.Это ограничивает взаимодействие метафорой лазерной указки. Несмотря на эти ограничения, эта технология чрезвычайно ценна для распространения информации из-за низкой стоимости.

Головные дисплеи (HMD) в последние годы привлекли к себе повышенное внимание в связи с крупными разработками. В то время как 10 лет назад HMD были чрезвычайно дорогими, а погружение в воду неудовлетворительным из-за ограниченного поля зрения, разработка экранов мобильных телефонов и более дешевых датчиков сделала возможной разработку устройств потребительского уровня.В настоящее время доступно несколько устройств по цене порядка нескольких сотен долларов, например HTC Vive, Oculus Rift или Windows Mixed Reality. Устройства обычно состоят из дисплея, окруженного двумя линзами в пластиковых очках, подобных VR мобильного телефона. Однако они имеют два основных отличия от виртуальной реальности мобильных телефонов. В то время как VR мобильного телефона использует только вращение головы пользователя или контроллеры, HMD используют дополнительные датчики для определения поступательного движения. Это позволяет пользователю перемещаться и взаимодействовать в виртуальном пространстве, как в реальном мире.Пользователь может перемещаться вокруг объекта, схватить объект или присесть, чтобы увидеть новые перспективы, увеличивающие погружение и обеспечивающие более высокий уровень точности. Однако, как следует из названия, HMD — это только дисплей. Для визуализации виртуальной сцены требуется ПК с высококачественным графическим процессором, что увеличивает стоимость такой системы от одной до двух тысяч долларов. Это ограничивает его применение, так как только ограниченное количество пользователей может участвовать одновременно, а приложения могут использоваться только меньшей группой людей по сравнению с виртуальной реальностью для мобильных телефонов.Тем не менее, благодаря более высокой точности, лучшему погружению и расширенному взаимодействию они лучше всего подходят для приложений виртуальной реальности в научном контексте.

Системы CAVE широко использовались в университетах и ​​исследовательских центрах в прошлом, когда результаты с HMD не подходили для VR. В отличие от HMD и виртуальной реальности на базе мобильных телефонов, дисплеи в этом случае не носят, а окружают пользователей. Положение и ориентация пользователя и (обычно) его контроллеров определяются с помощью систем захвата движения; затворные очки используются для обеспечения стереоскопического обзора.Это позволяет визуализировать сцену для каждого дисплея, как будто это окно в виртуальный мир, делая системы CAVE похожими на хорошо известный Star Trek HoloDeck. Подобно HMD, пользователь может перемещаться по смоделированному пространству и свободно взаимодействовать с его объектами, но из-за его конструкции они обладают различными преимуществами и недостатками. В системах HMD пользователь не видит своего реального окружения, в то время как в системах CAVE пользователь все еще может видеть свое реальное окружение. Это не только приводит к лучшему восприятию и снижению кибер-болезни, но и позволяет использовать его нескольким пользователям, облегчая обсуждения и сотрудничество с коллегами.Однако следует отметить, что большинство систем CAVE, за некоторыми исключениями (Blom et al., 2002; Fröhlich et al., 2005), отслеживают только положение одного пользователя, что приводит к оптимальному отображению только для него и уменьшает опыт для других. Недостатком является то, что системы CAVE обычно требуют большей поддержки для обслуживания, а также разработки программного обеспечения из-за их сложности, в то время как потребительский рынок упростил удобство использования и разработку программного обеспечения для HMD.

3.2. Программное обеспечение VR

Для рендеринга контента на устройстве VR требуется приложение с поддержкой VR.Как и в случае с устройствами, существуют разные возможности в зависимости от используемых устройств, а также от целевого качества и взаимодействия. Усилия по созданию опыта виртуальной реальности могут длиться от нескольких минут до нескольких недель в зависимости от инструментов и желаемого взаимодействия. Несмотря на то, что для некоторых типов данных существует специализированное программное обеспечение, мы хотели бы дать краткий обзор трех различных подходов, доступных для визуализации контента в VR, и выделить их преимущества и ограничения: ParaView, инструмент визуализации научных данных с поддержкой виртуальной реальности; Unity3D, трехмерный игровой движок для создания приложений виртуальной реальности; и разработка программного обеспечения на заказ с использованием традиционных языков программирования.

Paraview — это приложение для визуализации, широко используемое в визуализации научных данных, которое поддерживает отображение виртуальной реальности в HMD, а также в системах CAVE. Он поддерживает импорт и визуализацию множества различных типов данных и примитивов визуализации. Доступна хорошая документация, включая множество руководств, и данные обычно можно загрузить в течение нескольких минут и представить в виртуальной реальности одним щелчком мыши. Однако взаимодействие с данными в виртуальной реальности весьма ограничено, и она не поддерживает виртуальную реальность для мобильных телефонов.Однако, учитывая простоту и широкий спектр поддерживаемых типов данных и визуализаций, это ценный инструмент для просмотра данных в иммерсивной среде.

Unity3D стал наиболее распространенным инструментом проектирования для приложений виртуальной реальности благодаря хорошей поддержке устройств виртуальной реальности, а также большой базе пользователей. Он также поддерживает множество различных типов данных, а поведение сущностей в приложении может быть определено с помощью игровой логики. Из-за большой базы пользователей на YouTube можно найти множество обучающих программ.Дополнительную функциональность можно добавить в приложение, загрузив пакеты, называемые «сборными», из Unity Store бесплатно или за небольшую плату. Функциональность префабов может варьироваться от простых трехмерных моделей до пакетов, используемых для построения данных, например, Immersive Analytics Toolkit или пакетов, которые упрощают взаимодействие в VR, например захват объекта, например Virtual Reality Toolkit. Хотя большую часть разработки приложения можно выполнить с помощью пользовательского интерфейса Unity3D, все же рекомендуется иметь некоторый опыт написания сценариев или программирования.Однако благодаря доступным примерам и руководствам даже начинающий пользователь может разработать простое приложение VR за пару дней. Поскольку Unity3D — это инструмент для разработки трехмерного приложения, взаимодействие в виртуальной среде можно настраивать, а развертывание и распространение окончательного приложения в различных системах виртуальной реальности легко. Как следствие, большинство приложений, недавно разработанных для VR (особенно в области науки), создаются с использованием Unity3D.

Разработка программного обеспечения на заказ можно использовать для создания приложений виртуальной реальности с использованием широкого спектра языков программирования, например.г., Python, MATLAB, C ++. Однако достижение удовлетворительных результатов требует больше усилий по сравнению с Unity3D и рекомендуется только в том случае, если ограничения данных или системы VR не позволяют использовать Unity3D. Для облегчения разработки приложений виртуальной реальности можно использовать несколько библиотек, например MinVR, но этот процесс по-прежнему требует значительных знаний языка программирования и используемой системы виртуальной реальности.

3.3. VR-контент

Наконец, в качестве последнего ингредиента отображаемый контент также следует учитывать при разработке опыта виртуальной реальности, например.g., если данные двухмерные, визуализация в трехмерном пространстве не даст значительного преимущества перед традиционными методами. Однако, если данные трех или более измерений, визуализация в иммерсивной манере может предоставить новые перспективы, которые приведут к научному пониманию. В сочетании с настраиваемыми инструментами, предназначенными для взаимодействия с окружающей средой, в исследовательской среде можно получить новые идеи. Однако необходимо учитывать, что, хотя некоторые данные могут быть легко включены в их исходное состояние, для других данных может потребоваться дополнительная предварительная обработка для извлечения информации более высокого измерения, или должны быть предприняты усилия для объединения разных типов данных в одной системе отсчета.VR-дисплей для научных данных — это на самом деле опыт для пользователя, а специфика аудитории и цель визуализации заслуживают внимания, поскольку они должны оказывать значительное влияние на разработку инструментов, необходимых для взаимодействия с данными.

4. Наш подход

В следующем разделе мы подробно описываем наши приложения, чтобы поделиться некоторыми извлеченными уроками, в некоторых случаях продемонстрировать осторожность и, в идеале, вдохновить других ученых-океанологов на реализацию их собственного опыта в области виртуальной реальности.Три приложения виртуальной реальности, разработанные на сегодняшний день нашей группой, дают лишь представление о возможностях, вытекающих из этой быстрорастущей технологии, а также создают ряд проблем. Например, частью нашей цели была визуализация данных в системе YURT, которая требовала специальных алгоритмов и не поддерживается Unity3D. Впоследствии наши первые два приложения были разработаны с использованием пользовательской разработки программного обеспечения на C ++ после первого исследования данных в ParaView. Тем не менее, разработанные приложения также использовались в HMD во время полевых работ.Третье приложение было разработано с использованием Unity3D для HMD. Предоставляются типичные 2D-фильмы (см. Дополнительную информацию), но оценка VR оптимальна на устройстве с поддержкой VR. Исходный код был загружен, а предварительно скомпилированные приложения для Windows можно загрузить.

4.1. Визуализация данных — треки и наблюдения на автономной платформе

Поскольку данные, полученные во время автономных подводных платформ (дрейфующих и приводных), связаны с их положением, глубиной и временем, эти наборы данных являются естественным приложением для VR.Динамическая океанская среда, окружающая эти транспортные средства, часто приводит к записи данных, которые сворачивают пространство и время. Визуализация этих наблюдений в настройках 3D (x, y, z) позволяет пользователю более легко идентифицировать аспекты своей записи, которые, вероятно, связаны с пространственным признаком, а не с временным изменением.

В нашем тестовом приложении мы хотели иметь возможность просматривать данные свободно дрейфующего профилировщика с волновым приводом, называемого Wirewalker, в его гидрографическом контексте Rainville and Pinkel (2001).Мы использовали VR, чтобы объединить данные датчика Wirewalker с его геолокационными путями дрейфа, а также с соответствующими спутниковыми изображениями (см. Дополнительный фильм 1). Учитывая ограниченную способность сигнала GPS проникать через глубину воды, были необходимы шаги предварительной обработки для оценки подводных горизонтальных координат Wirewalker-а. Эти координаты представляли собой простые аппроксимации «прямой линии» между последовательными положениями GPS на поверхности. Эти позиции были линейно интерполированы пространственно и временно с помощью MATLAB до визуализации VR.Визуализация скрытых физических и химических переменных была представлена ​​с использованием линейно разнесенной цветовой шкалы. Однако в будущих версиях этого приложения мы рекомендуем выбирать шкалы цветовой карты в соответствии с передовыми практиками для данной переменной для повышения визуальной точности (Thyng et al., 2016). Эти пространственные и временные ряды вертикальных профилей верхних 120 м водной толщи (Omand et al., 2017) были объединены со спутниковыми наблюдениями падающего света, взаимодействующего с частицами в воде (также известного как цвет океана), создавая таким образом 50 цветная карта океана на квадратный километр (NASA Ocean Biology Processing Group, 2015) дрейфующего трека Wirewalker.Последовательные профили Wirewalker-а использовались для создания анимации траектории дрейфа, в то время как физические и химические переменные были показаны для всей окружающей области с использованием цветовых шкал (рис. 3). Используя контроллеры VR, пользователи могли перемещаться по виртуальному морскому пейзажу, пролетая через профили водяного столба, переключаясь между различными физическими и химическими переменными, записанными Wirewalker-ом. Для более детального анализа пользователям также были предоставлены инструменты для анализа точек данных простым указательным жестом.Хотя для нашего приложения использовался C ++, этот тип данных можно было бы легко просмотреть с помощью Unity3D, и он настоятельно рекомендуется тем, кто планирует использовать HMD.

Рисунок 3 . Вид пользователя виртуальной реальности в приложении визуализации данных автономного транспортного средства. Слева : спутниковые данные о цвете океана (NASA Ocean Biology Processing Group, 2015) объединены с траекториями дрейфа Wirewalker и датчиков на месте . Этот вид данных с высоты птичьего полета показывает трехдневное развертывание в северной части Тихого океана. Справа : Последовательные профили с высоким разрешением верхних 120 м водной толщи комбинируются для создания анимации трехмерного положения транспортного средства в процессе развертывания транспортного средства. Каждый вертикальный профиль реального мира (10–20 минут на профиль) воспроизводится в VR с интервалом 2 секунды на профиль. Пользователи могут переключаться между переменными CTD, перемещаться по сцене и изменять пространственное масштабирование в вертикальном измерении с помощью контроллеров Oculus Touch.

4.2. Визуализация данных — голографическая микроскопия

В нашем втором приложении мы нацелены на визуализацию данных голографической микроскопии.Поскольку голографический микроскоп отображает трехмерные объемы в одном кадре камеры, быстро и без использования механических линз (Beers et al., 1970; Jericho et al., 2013), его данные на первый взгляд казались хорошо подходящими для приложений VR. . Однако эта технология позволяет пользователям только перефокусировать микроскопическое изображение на разных расстояниях от инструмента в трехмерном объеме (рис. 4), а для визуализации всего объема в иммерсивной среде в первую очередь необходимо было обнаружить частицы, записанные на голограмме. сегментированы и извлечены.

Рисунок 4 . Конвейер обработки пользовательских голограмм извлекает двухмерные контуры из отображаемого трехмерного объема. (a) Необработанная двумерная голограмма. (b) Перефокусированное изображение голограммы на расстоянии 16 250 мкм от лазерного источника, на котором видны цепочечные диатомовые водоросли типа Thalassionema. (c) Интересующие области (окрашенные и отсортированные), полученные из конвейера обработки изображений (d) Набор перефокусированных контуров голограммы иллюстрирует разнообразие типов морских частиц, отображаемых с помощью голографического микроскопа, включая диатомовые водоросли, детрит, и зоопланктон.

Поэтому мы разработали специальный конвейер обработки голограмм, который сначала вычисляет оценку резкости для каждого пикселя по всем плоскостям изображения во всем объеме и сохраняет максимальное значение для каждого пикселя (Guildenbecher et al., 2012; Ihan et al., 2014). Поскольку соседние пиксели в фокусе, вероятно, принадлежат одному и тому же объекту, пиксели группируются в сегменты на втором этапе. Для каждого сегмента вычисляется оптимальное фокусное расстояние на основе той же оценки резкости на первом этапе, но для всей области (см. Рисунок 4c).Наконец, изображение перефокусируется для каждого сегмента на оптимальном расстоянии, и частица сегментируется с использованием алгоритма захвата (Rother et al., 2004). Это привело к сфокусированному 2D-представлению (см. Рис. 4d) каждой частицы, а также ее трехмерному положению в объеме. Эти двухмерные силуэты в сочетании с их трехмерным положением в объеме изображения микроскопа хорошо подходят для визуализации в виртуальной реальности.

Для нашего приложения мы использовали цифровой встроенный голографический микроскоп; который позволяет отображать широкий диапазон классов размеров морских частиц (5–1000 мкм) in situ , чтобы сохранить их нежные, нетронутые формы и морфологии.Чтобы продемонстрировать использование VR в сочетании с данными, полученными с помощью инструмента, мы разработали три различных сценария VR.

4.2.1. Зал трофеев фитопланктона

В комнате трофеев набор частиц из нескольких голографических изображений объединяется для отображения в одном томе (см. Дополнительный фильм 2). Визуализация разных изображений в одном и том же пространстве удаляет информацию о пространственных отношениях объектов друг с другом, но позволяет пользователю сравнивать размер и форму между различными наборами данных.Зал трофеев также хорошо подходит для увлекательной и увлекательной передачи информации об изобилии и разнообразии мира фитопланктона ученым и новичкам.

4.2.2. Сафари по фитопланктону

Поскольку голографический микроскоп может работать автономно, мы установили его на корабельный CTD во время пятинедельного круиза на борту НИС «Фалькор». Это позволило нам записать профили изображений северной части Тихого океана с помощью вертикального голографического микроскопа наряду со стандартным набором физических, химических и биологических переменных (см. Дополнительный фильм 3).В «Сафари» последовательные голограммы от CTD-слепка затем «накладывались» друг на друга, обеспечивая вид фитопланктона с нисходящей CTD-розетки до максимальной глубины 2000 м. Контроллеры VR позволяли пользователю «летать» через CTD-состав. Была добавлена ​​функциональность для маркировки интересных объектов, таких как фитопланктон и морской снег, просмотра «окружающих» переменных CTD и измерения пространственных расстояний между интересными элементами голограммы (рис. 5).

Рисунок 5 .Данные голографического микроскопа были обработаны и визуализированы в виртуальной реальности на море. (слева) В контрольной комнате CTD НИС «Фалькор» была установлена ​​виртуальная реальность «Holodeck» для просмотра данных голографического микроскопа, которые были сопоставлены с профилями CTD. Изображение предоставлено: Институт океана Шмидта / Моника Наранхо Гонсалес. Письменное информированное согласие было получено на публикацию этого изображения. (справа) Вид пользователя внутри VR-визуализации данных голографического микроскопа показывает, насколько легко помечать интересные объекты и измерять длину с помощью контроллеров Oculus Touch.

4.2.3. Передвижение фитопланктона

Поскольку голографический микроскоп также может захватывать трехмерный объем со скоростью 16 кадров в секунду, мы разработали голографический проигрыватель фильмов (см. Дополнительный фильм 4). Хотя запись фильмов в полевых условиях не подходит, так как планктон перемещается в объем и выходит из него слишком быстро из-за хаотической структуры потока, мы записали голографический фильм о плавающем Akashiwo sanguinea в более спокойном лабораторном эксперименте. В дополнение к навигации в предыдущих примерах пользователь также может использовать традиционные элементы управления фильмом, такие как быстрая перемотка вперед, перемотка назад или пауза, позволяя пользователям следить за движением частиц не только в плоскостях двухмерного изображения, но и понимать их движение. в трехмерном объеме.

4.3. Образование — Интерактивный зоопарк планктона

В связи с откликом на приложения визуализации данных на информационных мероприятиях со стороны исследователей, а также новичков, мы решили разработать образовательный опыт, чтобы привлечь молодежь к изучению фитопланктона. Это привело нас к созданию интерактивного планктонного зоопарка (рис. 6; см. Дополнительный фильм 5). Мы обнаружили, что простота создания анимированных подводных виртуальных сцен была значительно увеличена с использованием популярного игрового движка Unity 3D с помощью Virtual Reality Toolkit.Мы использовали этот программный пакет для интеграции трехмерных моделей планктона (предварительно подготовленных для видео, используемого для ознакомления) с подводной сценой и предоставили пользователям новый способ взаимодействия с разнообразием различных типов фитопланктона. Участники могли использовать контроллеры виртуальной реальности для получения трехмерных моделей плавающего планктона, а затем прочитать небольшие описания каждого организма и изучить эти морфологии вблизи (адаптировано из PACE Phytopia).

Рисунок 6 . В приложении были отображены пять различных типов и морфологий планктона, что предоставило пользователям новый способ сбора и изучения этих различных типов. (слева) Вид пользователя внутри налобного дисплея Oculus Rift во время съемки плавающего фитопланктона. (справа) Вид пользователя внутри наголовного дисплея Oculus Rift, когда он держит «3D Chaetoceros» в приложении Plankton Zoo VR.

5. Обсуждение

Мы успешно протестировали эти приложения VR в CAVE и HMD и обнаружили новые перспективы использования VR в нашей будущей работе. В этом разделе мы исследуем полученные новые идеи и сравниваем достоинства вложенных усилий с результатами.При экстраполяции на будущие состояния этой технологии мы рассматриваем типы данных, хорошо подходящие для VR, потенциальные преимущества этого нового стиля взаимодействия с данными, преимущества доступа к этому стилю иммерсивного исследования данных в полевых условиях, новые возможности для удаленное сотрудничество и, наконец, как это влияет на общение / образование.

Наш опыт рендеринга различных типов данных в виртуальной реальности, будь то с автономных платформ или голографического микроскопа, показал, что для достижения эффективной визуализации требуются различные усилия.Наборы данных об автономном транспортном средстве, CTD и батиметрии легко доступны для просмотра в виртуальной реальности с минимальной обработкой. Кроме того, переключение между и наслоение разнообразного набора химических и физических переменных в этих средах от ряда различных датчиков требовало минимальных манипуляций с данными и синхронизации отметок времени. Такие наборы данных хорошо подходят для VR. Напротив, данные голографического изображения требуют гораздо больших усилий для подготовки к визуализации VR, потому что положение объектов в фокусе неизвестно до этапов предварительной обработки.Для визуализации областей интереса требовалась интенсивная предварительная обработка, и было создано специальное приложение C ++ для окончательного рендеринга и инструментов взаимодействия в VR.

В настоящее время ведется много дискуссий о стандартах данных в океанографии и более широком сообществе морских ученых, особенно в отношении программного обеспечения с открытым исходным кодом, облачного хранилища данных и облачных вычислений. Что касается стандартов виртуальной реальности и данных, перенос некоторых стандартных API данных (netCDF, HDF и т. Д.) В среду, дружественную к виртуальной реальности, улучшит рабочий процесс от данных станций и временных рядов до визуализации виртуальной реальности.Хотя это выходит за рамки данного документа, текущие и будущие обсуждения должны будут учитывать присутствие и потенциальное влияние, которое виртуальная реальность окажет на содействие более широкому использованию общедоступных данных для многочисленных приложений, в том числе на углубление нашего понимания сложных взаимосвязей внутри система Земля в целом.

Стиль взаимодействия в каждом из приложений дает представление о том, как среда решения проблем с поддержкой виртуальной реальности может помочь в открытиях в науке об океане.Во время демонстраций на заседании Американского геофизического союза по наукам об океане в 2017 году и в Университете Род-Айленда беседы с другими учеными-морскими учеными позволили улучшить пространственную интерполяцию данных Wirewalker-а. Иммерсивное исследование данных Wirewalker с помощью виртуальной реальности предоставило более взаимосвязанное представление о свойствах водных масс в пространстве и времени, поскольку мы смогли пролететь через полулагранжевые дрейфующие треки и начать размышлять о наличии устойчивых характеристик водных масс. Мы предполагаем, что в будущем дополнительные визуализации параметров могут улучшить способность идентифицировать эти свойства водных масс, включая многоуровневую визуализацию выходных данных модели и алгоритмы сопоставления целей.

В то время как визуализация автономной платформы позволила получить более синоптическое, макроуровневое представление данных, визуализация с помощью голографического микроскопа приблизила нас на шаг ближе к микромасштабной перспективе планктона. Возможность изменять угол наклона камеры с помощью наклона головы позволяет пользователю взаимодействовать с виртуальным планктоном, как если бы он действительно парил там в реальном мире, измеряя расстояния и отмечая интересные функции для быстрого и интуитивного исследования. Этот стиль взаимодействия минимизировал смещение пространственного расстояния внутри голограммы по сравнению с 2D-визуализацией, поскольку механизм визуализации VR точно масштабировал размеры объекта в соответствии с его расстоянием от виртуальной позиции пользователя.Эта функция имеет решающее значение для изображений с точечного голографического микроскопа, на которых частицы увеличиваются по мере удаления от камеры.

В отличие от визуализации на голографическом микроскопе, пространственные искажения были необходимой особенностью визуализации автономной платформы. Вертикальные длины были увеличены для лучшей читаемости, поскольку вертикальные профили водной толщи в 120 м были небольшими по сравнению с десятками километров, которые дрифтер преодолел за несколько дней.Это неравномерное масштабирование по оси облегчило просмотр вертикальной структуры в водной толще, в то время как равномерное масштабирование по оси дало лучшее представление о том, насколько глубина соответствует общему масштабу дрейфующего трека Wirewalker. Возможность вручную изменять это соотношение сторон обеспечила ценную демонстрацию масштаба, который трудно визуализировать в 2D-печатной графике.

Относительно компактный, портативный характер HMD делает эту технологию подходящей для использования в полевых условиях для быстрого исследования наборов данных.Имея всего девять квадратных футов пространства, система VR может быть установлена ​​в основной лаборатории или зоне планирования миссии исследовательского судна для оперативного принятия решений. Качество данных можно отслеживать по мере их сбора, и это может привести к корректировке плана круиза или конфигураций развертывания датчиков. Наш опыт на борту R / V Falkor позволил заглянуть в это будущее, поскольку HTC Vive HMD был установлен рядом с судовой станцией мониторинга CTD. Хотя мы рассмотрели недавно записанные профили голографических микроскопов через несколько часов после их записи, мы начали рассматривать практичность отбора проб водяного столба с помощью VR, в котором заметные детали могут быть отображены вместе с недавними слепками CTD.Это интегрированное представление о водной толще может улучшить междисциплинарное сотрудничество, поскольку несколько точек зрения могут работать для определения дополнительных характеристик.

VR может превратить сотрудничество на море и на суше в совместное, но удаленное взаимодействие. Все заинтересованные стороны могут получить доступ к одной и той же виртуальной среде, и это может помочь в планировании миссии, делегировании задач и разработке политики. В Центре внутреннего космоса Университета Род-Айленда телепресценция стала центральным элементом удаленного исследования океана.Мы представляем себе, что несколько пользователей имеют возможность встречаться в виртуальной реальности, и это может способствовать более содержательному обсуждению и анализу, когда участники просматривают минимально тщательно отобранные и минимально предвзятые данные. Например, приложение ConfocalVR позволяет нескольким пользователям взаимодействовать в виртуальном пространстве, и это оказалось полезным для понимания клеточной структуры (Stefani et al., 2018). Совместная работа с виртуальной реальностью также может использоваться для разработки политики, как это делалось ранее для управления прибрежными районами и планирования, когда заинтересованные стороны использовали эти визуализации для оценки потенциальных результатов проектов по сохранению и устойчивости морской среды (Newell et al., 2017). При просмотре данных с голографического микроскопа и Wirewalker в Brown CCV YURT несколько пользователей имели доступ к одной и той же трехмерной визуализации одновременно без использования HMD (см. Дополнительный фильм 6), что привело к оживленному общению и взаимодействию. Для студентов и исследователей виртуальная реальность может обеспечить более глубокое сотрудничество между несколькими учреждениями, а также более богатый образовательный опыт.

Мы обнаружили, что виртуальная реальность является привлекательным образовательным инструментом, особенно для молодой аудитории, которая была взволнована и хотела испытать новую технологию.Во время информационных мероприятий в аквариуме Вайкики, Университете Брауна и Университете Род-Айленда мы обнаружили, что участие было живым, а отзывы — положительными. Подводная среда идеально подходит для виртуальной реальности, так как эти впечатления часто невозможно получить другим способом. Например, передача ощущения концентрации и относительного размера фитопланктона в капле морской воды, как это походило бы на прогулку по морскому дну или увеличение масштаба от 1-километрового погружения транспортного средства до 100-километрового масштаба пути транспортного средства. , — это опыт, который может предоставить только виртуальная реальность.В последнее время все более популярными стали приложения виртуальной реальности для научного образования (Merchant et al., 2014), и этот опыт позволяет аудитории ближе познакомиться с реальными данными. У них более личный опыт, в то время как они управляют углом камеры и играют неограниченно, менее ограниченно. Имея возможность охватить еще более широкую аудиторию через онлайн-магазины приложений VR, такие как Steam, мы видим высокий потенциал для привлечения нового поколения ученых-океанологов с помощью VR-анимации и визуализации данных.

Благодаря уменьшению технических барьеров для разработки программных пакетов виртуальная реальность все шире применяется в науке об океане как инструмент для научных исследований, открытий и образования. Хотя массовое внедрение виртуальной реальности в науку об океане еще не реализовано, первопроходцы будут вознаграждены простой радостью разработки и распространения этих инструментов. Виртуальная реальность обеспечивает менее тщательно продуманный опыт, чем двухмерная визуализация данных, позволяя пользователям взаимодействовать с данными и интерпретировать их таким образом, который меньше ограничивается точкой зрения, влиянием или предвзятостью автора.Несмотря на то, что наша группа все еще находится на ранних этапах разработки, опыт применения виртуальной реальности в науке об океане был продуктивным с точки зрения образования, распространения информации и исследований. Мы надеемся, что виртуальная реальность вдохновит на новые, неожиданные и счастливые наблюдения в науке об океане и поможет преодолеть разрыв между морскими наблюдениями и анализом данных. Мы сделали несколько приложений, обсуждаемых здесь, доступными для загрузки и призываем читателя испытать потенциал виртуальной реальности.

Авторские взносы

BK и TS создали конвейер обработки голограмм и визуализации в Brown CCV YURT.Компания BK создала приложения VR с головным дисплеем и образовательную демонстрацию VR. NW, BK и MO записали голограмму, CTD и данные Wirewalker. IC помогла со сбором данных и концепцией образовательной демонстрации VR. NW и BK подготовили документ при участии МО.

Финансирование

Эта работа финансировалась Консультативным советом по науке и технологиям Род-Айленда (идентификатор награды AWD05225) при поддержке студентов через NSF (идентификатор награды AWD05524 и AWD05643) и миссию НАСА PACE.За работу, выполненную на борту НИС «Фалькор», авторы благодарны Океанскому институту Шмидта за финансирование корабельного времени, а также экипажу корабля за их энтузиазм и поддержку.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2019.00644/full#supplementary-material

Дополнительные фильмы 1–6. Видео с экрана приложений виртуальной реальности, разработанных авторами, иллюстрируют несколько вариантов использования виртуальной реальности в морской науке.

Сноски

Список литературы

Бирс, Дж. Р., Нокс, К. и Стрикленд, Дж. Д. Х. (1970). Постоянный учет проб планктона с помощью голографии. Лимнол. Oceanogr. 15, 967–970.

Google Scholar

Белларби, А., Домингес, К., Отман, С., Бенбелкасем, С., и Динис, А. (2013). «Дополненная реальность для подводных занятий с использованием DOLPHYN», 2013 10-я Международная конференция IEEE по сетям, зондированию и контролю (ICNSC) (Эври), 409–412.

Google Scholar

Биллен М. И., Крейлос О., Хаманн Б., Джадамек М. А., Келлог Л. Х., Штадт О. и др. (2008). Геолого-геофизический подход к иммерсивной трехмерной визуализации данных с координатной сеткой. Вычисл. Geosci. 34, 1056–1072.DOI: 10.1016 / j.cageo.2007.11.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блом К., Линдал Г. и Круз-Нейра К. (2002). «Несколько активных зрителей в проекционных иммерсивных средах», Конференция: семинар по технологиям иммерсивной проекции (Эймс, ИА), 6.

Бутайл С., Чиколи А. и Пейли Д. А. (2012). «Помещение рыб в аквариум: иммерсивная виртуальная реальность для экспериментов с поведением животных», , 2012 г., Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации (Сент-Пол, Миннесота: IEEE), 5018–5023.

Google Scholar

Канделоро, М., Валле, Э., Миядзаки, М. Р., Скжетне, Р., Людвигсен, М., и Сренсен, А. Дж. (2015). «HMD как новый инструмент для дистанционного присутствия при подводных операциях и управления ROV с обратной связью», в OCEANS 2015 – MTS (Вашингтон, округ Колумбия: IEEE), 1–8.

Google Scholar

Чепмен П., Уиллс Д., Брукс Г. и Стивенс П. (1999). Визуализация подводной среды с помощью многочастотного сонара. IEEE Comput. График. Прил. 19, 61–65.

Google Scholar

Чен, Г., Ли, Б., Тиан, Ф., Цзи, П., и Ли, В. (2012). Разработка и реализация движка виртуальной реальности и визуализации 3D океана. J. Ocean Univ. Китай 11, 481–487. DOI: 10.1007 / s11802-012-2112-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Chouiten, M., Domingues, C., Didier, J.-Y., Otmane, S., and Mallem, M. (2012). «Распределенная смешанная реальность для удаленных подводных телеробототехнических исследований», в материалах Proceedings of the 2012 Virtual Reality International Conference , VRIC ’12 (New York, NY: ACM), 1: 1–16.

Google Scholar

Коста Р., Го Р. и Куорлз Дж. (2017). «На пути к используемым подводным системам виртуальной реальности», в Virtual Reality (VR), 2017 IEEE (Сан-Антонио, Техас).

Google Scholar

Круз-Нейра, К., Сандин, Д. Дж., ДеФанти, Т. А., Кеньон, Р. В., и Харт, Дж. К. (1992). ПЕЩЕРА: аудиовизуальный опыт автоматической виртуальной среды. Commun. ACM 35, 64–72. DOI: 10.1145 / 129888.129892

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Флейшер, С.Д., Рок, С. М., и Ли, М. Дж. (1995). «Управление подводным аппаратом из интерфейса виртуальной среды», в Proceedings of the 1995 Symposium on Interactive 3D Graphics , I3D ’95 (New York, NY: ACM), 25.

Google Scholar

Fröhlich, B., Blach, R., Stefani, O., Hochstrate, J., Bues, M., Hoffmann, J., et al. (2005). «Внедрение мультиэкранных стереодисплеев», WSCG 2005 Conference Proceedings (Weimar), 8.

Google Scholar

Фрелих, Т.(2000). Виртуальный океанариум. Commun. ACM 43, 94–94. DOI: 10.1145 / 341852.341868

CrossRef Полный текст

Гриффитс, Х. Д., Рафик, Т. А., Мэн, З., Коуэн, К. Ф. Н., Шафиу, Х. и Энтони, Д. К. (1997). Интерферометрический гидролокатор с синтезированной апертурой для трехмерного картирования морского дна с высоким разрешением. Sonar Navigat. IEEE Proc. Радар 144, 96–103. DOI: 10.1049 / IP-RSN: 19971076

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гильденбехер, Д.Р., Гао, Дж., Реу, П. Л. и Чен, Дж. (2012). «Алгоритмы реконструкции цифровой голографии для оценки морфологии и глубины несферических поглощающих частиц», в Interferometry XVI: Techniques and Analysis, Vol. 8493 (Альбукерке, Нью-Мексико: Международное общество оптики и фотоники), 849303.

Google Scholar

Хайн Б. П., Стокер К., Симс М., Расмуссен Д., Фонг Т. В., Стил Дж. И др. (1994). «Применение телеприсутствия и виртуальной реальности для подводных исследований», в документе конференции , 2-й семинар по мобильным роботам для подводной среды, Proc.ROV’94 (Маунтин-Вью, Калифорния), 10.

Google Scholar

Хуанг Д., Чжао Д., Вэй Л., Ван З. и Ду Ю. (2015). Моделирование и анализ больших морских данных: достижения и проблемы. Math. Пробл. Англ. 2015, 1–13. DOI: 10.1155 / 2015/384742

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ихан, Х.А., Догар, М., и Озджан, М. (2014). Цифровая голографическая микроскопия и методы фокусировки, основанные на резкости изображения. J. Microsc. 255, 138–149.DOI: 10.1111 / jmi.12144

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джаффе, Дж. С., Лакстон, Б., и Зилински, С. (2011). «Подводный голодек: 14-мегапиксельная иммерсивная виртуальная среда для изучения камуфляжного поведения головоногих моллюсков», в OCEANS 2011 IEEE – Spain (Сантандер: IEEE), 1–6.

Google Scholar

Иерихон, С. К., Иерихон, М. Х., и Крейцер, Х. Дж. (2013). «Голографическая микроскопия морских организмов», в Imaging Marine Life (Halifax, NS: Wiley-Blackwell), 48–66.

Google Scholar

Йозеф, Н. (2018). Экспериментальная проектируемая среда обитания головоногих (CEPH): виртуальная реальность для подводных организмов. Фронт. Mar. Sci. 5:73. DOI: 10.3389 / fmars.2018.00073

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Юнг, С., Чой, Й.-С., Чой, Дж.-С., Ку, Б.-К., и Ли, В.Х. (2013). «Иммерсивный виртуальный аквариум с реальной пешеходной навигацией», в материалах Труды 12-й Международной конференции ACM SIGGRAPH по континууму виртуальной реальности и ее приложениям в промышленности (Тэджон: ACM), 291–294.

Google Scholar

Квасничка Т., Ханстин Т. Х., Деви К. В. и Куттерольф С. (2013). Проведение полевых работ на морском дне: фотограмметрические методы для получения трехмерных визуальных моделей из видео с ROV. Вычисл. Geosci. 52, 218–226. DOI: 10.1016 / j.cageo.2012.10.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ЛаВиола, Дж. Дж., Прабхат, Форсберг, А. С., Лейдлоу, Д. Х., и Дам, А. В. (2009). «Интерактивные среды научной визуализации на основе виртуальной реальности», в Тенденции в интерактивной визуализации: современное исследование , Расширенная обработка информации и знаний, ред.Лиер, Т. Адриаансен и Э. Зудилова-Сейнстра (Лондон: Springer London), 225–250.

Google Scholar

Лин, К.-Р., и Лофтин, Р. Б. (1998). «Применение виртуальной реальности в интерпретации геолого-геофизических данных», в Proceedings of the ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology , VRST ’98 (New York, NY: ACM), 187–194.

Google Scholar

Линь, К., и Куо, К. (1998). Система на основе виртуальной среды для навигации подводных роботов. Vir. Настоящий. 3, 267–277.

Google Scholar

Лю Ю., Цю М., Лю К. и Го З. (2017). Проблемы больших данных при наблюдении за океаном: обзор. чел. Ubiquit. Comput. 21, 55–65. DOI: 10.1007 / s00779-016-0980-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Линч Б. и Эллери А. (2014). Эффективное управление системой АНПА-манипулятор: приложение для исследования Европы. IEEE J. Ocean. Англ. 39, 552–570.DOI: 10.1109 / JOE.2013.2271390

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марре, Г., Холон, Ф., Люк, С., Буассери, П., и Детер, Дж. (2019). Мониторинг морской среды обитания с помощью фотограмметрии: экономичный, точный, точный метод реконструкции с высоким разрешением. Фронт. Mar. Sci. 6: 276. DOI: 10.3389 / fmars.2019.00276

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Массо-Кампос, М., Оливер-Кодина, Г., Массо-Кампос, М., и Оливер-Кодина, Г.(2015). Оптические датчики и методы подводной 3D-реконструкции. Датчики 15, 31525–31557. DOI: 10.3390 / s151229864

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Торговец, З., Гетц, Э. Т., Сифуэнтес, Л., Кини-Кенникатт, В., и Дэвис, Т. Дж. (2014). Эффективность обучения, основанного на виртуальной реальности, на результаты обучения учащихся в K-12 и высшем образовании: метаанализ. Вычисл. Educ. 70, 29–40. DOI: 10.1016 / j.compedu.2013.07.033

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Группа обработки биологии океана НАСА (2015 г.). Данные SeaWiFS об органическом углероде, содержащие взвешенные частицы, уровень 3, версия 2014 г. . Гринбелт, доктор медицины: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА, Лаборатория экологии океана.

Nations, S., Moorhead, R., Gaither, K., Aukstakalnis, S., Vickery, R., Couvillion, W., et al. (1996). «Интерактивная визуализация моделей циркуляции океана», в материалах Proceedings of Seventh Annual IEEE Visualization ’96 (Сан-Франциско, Калифорния: ACM), 429–432.

Google Scholar

Ньюэлл Р., Канесса Р. и Шарма Т. (2017). Визуализация наших вариантов для прибрежных мест: изучение реалистичных иммерсивных геовизуализаций как инструментов для инклюзивных подходов к прибрежному планированию и управлению. Фронт. Mar. Sci. 4: 290. DOI: 10.3389 / fmars.2017.00290

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Оно, Н., Кагеяма, А. (2007). Научная визуализация данных геофизического моделирования системой CAVE VR с объемным рендерингом. Phys. Планета Земля. Интерьеры 163, 305–311. DOI: 10.1016 / j.pepi.2007.02.013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Оманд, М. М., Цетинич, И., и Лукас, А. Дж. (2017). Использование биооптики для выявления физиологии фитопланктона с автономной платформы канатоходца. Океанография 30, 128–131. DOI: 10.5670 / oceanog.2017.233

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Опперманн, Л., Блюм, Л., и Шекоу, М. (2016). «Игра на AREEF: оценка подводной игры с дополненной реальностью для детей», Труды 18-й Международной конференции по взаимодействию человека и компьютера с мобильными устройствами и службами , MobileHCI ’16 (Нью-Йорк, Нью-Йорк: ACM), 330–320. 340.

Google Scholar

Пальмезе М. и Трукко А. (2008). От трехмерных изображений сонара до моделей дополненной реальности для объектов, похороненных на морском дне. IEEE Trans. Instr. Измер. 57, 820–828. DOI: 10.1109 / TIM.2007.913703

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейно, Н.А., Белл, К.Л.С., и Гиргуис, П. (2018). Развитие науки об океане и его исследований с помощью телеприсутствия. Deep Sea Res. II Вверх. Stud. Oceanogr. 150, 1–3. DOI: 10.1016 / j.dsr2.2018.05.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейнвилл, Л. и Пинкел, Р. (2001). Wirewalker: автономный вертикальный профилограф с волновым питанием. J. Atmos. Океан. Technol. 18, 1048–1051. DOI: 10.1175 / 1520-0426 (2001) 018 <1048: WAAWPV> 2.0.CO; 2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Раутенхаус М., Кирби Р. М. и Мирзаргар М. (2017). Визуализация в метеорологии — обзор методов и инструментов для задач анализа данных.в IEEE Trans. Vis. Comput. График. 24, 3268–3296. DOI: 10.1109 / TVCG.2017.2779501 ​​

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ротер К., Колмогоров В. и Блейк А. (2004). «GrabCut»: интерактивное извлечение переднего плана с использованием повторяющихся разрезов графа »в ACM SIGGRAPH 2004 Papers , SIGGRAPH ’04 (New York, NY: ACM), 309–314.

Google Scholar

Шигемацу Б. и Мория Н. (1997). Разработка системы глубоководной топологической съемки с использованием лазерного сканера с GPS. J. Jpn. Soc. Фотография. Рем. Sens. 36, 24–34. DOI: 10.4287 / jsprs.36.5_24

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шортис, М., Харви, Э. и Сигер, Дж. (2007). «Обзор состояния и тенденций в области подводных видеометрических измерений», Приглашенный доклад, Конференция SPIE, Vol. 6491 (Парквилл, Виктория), 1–26.

Google Scholar

Сивчев, С., Коулман, Дж., Омердич, Э., Дули, Г., и Тоал, Д. (2018). Подводные манипуляторы: обзор. Ocean Eng. 163, 431–450. DOI: 10.1016 / j.oceaneng.2018.06.018

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Слейтер М. и Уилбур С. (1997). Фреймворк для иммерсивных виртуальных сред (FIVE): размышления о роли присутствия в виртуальных средах. Телефонный оператор присутствия. Вирт. Environ. 6, 603–616. DOI: 10.1162 / прес.1997.6.6.603

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стокер, К. Р., Берч, Д. Р., Хайн, Б. П., и Барри, Дж.(1995). Подводные исследования Антарктики с помощью роботизированной подводной лодки с пользовательским интерфейсом телеприсутствия. IEEE Exp. 10, 14–23. DOI: 10.1109 / 64.483008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сазерленд И. Э. (1968). «Трехмерный дисплей, закрепленный на голове», в материалах Proceedings of the 9–11 декабря 1968 г., Fall Joint Computer Conference, Part I , AFIPS ’68 (Fall, Part I) (New York, NY: ACM), 757 –764.

Google Scholar

Thyng, К.М., Грин, К. А., Хетланд, Р. Д., Циммерл, Х. М., и ДиМарко, С. Ф. (2016). Истинные цвета океанографии: рекомендации по эффективному и точному выбору цветовой карты. Океанография 29, 9–13. DOI: 10.5670 / oceanog.2016.66

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Триведи, К. А., Боллманн, Дж. Х. (2013). Визуально управляемое объединение элементарных моделей плавания в целенаправленную двигательную последовательность: исследование поимки добычи рыбок данио в виртуальной реальности.