کاربردهای واقعیت مجازی و واقعیت افزوده در آموزش- مقاله مروری

الموضوعات : سامانه‌های پردازشی و ارتباطی چندرسانه‌ای هوشمند

بهروز رجایی ¹ ( دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، دانشکده علوم انسانی و هنر، گروه حقوق، زنجان، ایران )
جعفر سلیمی ² ( دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، دانشکده علوم انسانی و هنر، گروه علوم تربیتی، زنجان، ایران )
ناصر عباسی ³ ( دانشگاه فرهنگیان، پردیس شهید بهشتی، زنجان، ایران )
خدیجه باباخانی ⁴ ( دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، دانشکده روانشناسی، کرج، ایران )

تاريخ الإرسال : 21 السبت , جمادى الأولى, 1443 تاريخ التأكيد : 20 الخميس , محرم, 1444 تاريخ الإصدار : 16 الخميس , صفر, 1443

الکلمات المفتاحية: واقعیت مجازی, آموزش مجازی, واقعیت افزوده,

ملخص المقالة :

تکنولوژی و آموزش از راه دور همواره جایگاه مهمی در آموزش داشته اند و یکی از جذاب ترین نوآوری هایی که این روزها در آموزش نیزکاربرد زیادی دارد، تکنولوژی واقعیت مجازی و واقعیت افزوده است. تکنولوژی های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده مدل های آموزشی- یادگیری جدیدی هستند که نیازهای یادگیرنده قرن 21 را برآورده می کنند. ما اکنون در برهه ای هستیم که آموزش به سمت تکنولوژی جدید پیش می رود، بر این اساس تکنولوژی واقعیت مجازی و واقعیت افزوده می تواند در ارائه مطالب آموزشی به دانش آموزان و روند یادگیری آنان کمک کند و بستری نیز برای حمایت از معلمان فراهم آورد. با کمک این تکنولوژی ها معلمان می توانند هر چیزی را در کلاس درس به دانش آموزان نشان دهند و بدین ترتیب، آن ها را خیلی بهتر با درس و آموزش درگیر کنند؛ همان چیزی که دقیقاً در آموزش واگرا مدنظر است به این معنا که دانش آموزان در فرآیند دانش مشارکت و یادگیری فعال نقش داشته باشند (دانش آموزمحوری). در این مقاله مروری نظام مند بر پژوهش های حوزۀ کاربردهای واقعیت مجازی و واقعیت افزوده صورت گرفته است. در فرآیند بررسی از کلیدواژه های واقعیت مجازی، واقعیت افزوده آموزش مجازی در پایگاه های اطلاعاتی مختلف از جمله PubMed، Google Scholar، Science Direct، Elsevier، Scopus و Springer استفاده شده است. نتایج حاصل از پژوهش از حیث کاربرد تکنولوژی های یادشده در حوزۀ آموزشی، از اهمیت یسیاری برخوردار است، زیرا یادگیری دانش آموزان به مدد این دو تکنولوژی مفیدتر شده و انگیزه، همکاری، تعامل و دستاوردهای یادگیری نیز افزایش می یابد.

المصادر:

[1] Krokos E, Plaisant C, Varshney A. Virtual memory palaces: immersion aids recall. Virtual reality. 2019 Mar;23(1):1-5.

[2] Koutitas G, Smith S, Lawrence G. Performance evaluation of AR/VR training technologies for EMS first responders. Virtual Reality. 2021 Mar;25(1):83-94.

[3] Sirakaya M, Alsancak Sirakaya D. Trends in Educational Augmented Reality Studies: A Systematic Review. Malaysian Online Journal of Educational Technology. 2018;6(2):60-74.

[4] Chang YJ, Wang CC, Luo YS, Tsai YC. Kinect-based rehabilitation for young adults with cerebral palsy participating in physical education programs in special education school settings. In Ed Media+ Innovate Learning 2014 Jun 23 (pp. 792-795). Association for the Advancement of Computing in Education (AACE).

[5] Timovski R, Koceska N, Koceski S. The use of augmented and virtual reality in education.

[6] Wei W, Dongsheng L, Chun L. Fixed-wing aircraft interactive flight simulation and training system based on XNA. In2013 International Conference on Virtual Reality and Visualization 2013 Sep 14 (pp. 191-198). IEEE.

[7] Ferracani A, Pezzatini D, Del Bimbo A. A natural and immersive virtual interface for the surgical safety checklist training. InProceedings of the 2014 ACM international workshop on serious games 2014 Nov 7 (pp. 27-32).

[8] Nolin P, Stipanicic A, Henry M, Lachapelle Y, Lussier-Desrochers D, Allain P. Clinica VR: Classroom-CPT: A virtual reality tool for assessing attention and inhibition in children and adolescents. Computers in Human Behavior. 2016 Jun 1,59:327-33.

[9] Kiss G. Using web conference system during the lessons in higher education. In2012 International Conference on Information Technology Based Higher Education and Training (ITHET) 2012 Jun 21 (pp. 1-4). IEEE.

[10] Huang HM, Rauch U, Liaw SS. Investigating learners’ attitudes toward virtual reality learning environments: Based on a constructivist approach. Computers & Education. 2010 Nov 1;55(3):1171-82.

[11] Cecil J, Ramanathan P, Mwavita M. Virtual Learning Environments in engineering and STEM education. In2013 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE) 2013 Oct 23 (pp. 502-507). IEEE.

[12] Afonseca C, i Badia SB. Supporting collective learning experiences in special education. In2013 IEEE 2nd International Conference on Serious Games and Applications for Health (SeGAH) 2013 May 2 (pp. 1-7). IEEE.

[13] Fernández-Alvarez J, Colombo D, Botella C, García-Palacios A, Riva G. Virtual reality for anxiety and stress-related disorders: a SWOT analysis. InInternational Symposium on Pervasive Computing Paradigms for Mental Health 2019 Apr 23 (pp. 43-54). Springer, Cham.

[14] Hoffman HG, Meyer WJ, Drever SA, Soltani M, Atzori B, Herrero R, Alhalabi W, Richards TL, Sharar SR, Jensen MP, Patterson DR. Virtual reality distraction to help control acute pain during medical procedures. InVirtual reality for psychological and neurocognitive interventions 2019 (pp. 195-208). Springer, New York, NY.

[15] Carl E, Stein AT, Levihn-Coon A, Pogue JR, Rothbaum B, Emmelkamp P, Asmundson GJ, Carlbring P, Powers MB. Virtual reality exposure therapy for anxiety and related disorders: A meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of anxiety disorders. 2019 Jan 1: 61:27-36.

[16] Pochtoviuk S, Vakaliuk T, Pikilnyak A. Possibilities of application of augmented reality in different branches of education. Available at SSRN 3719845. 2020 Oct 27.

[17] Bourdot P, Cobb S, Interraante V, Stricker D, editors. Virtual Reality and Augmented Reality: 15th Euro VR International Conference, Euro VR 2018, London, UK, October 22–23, 2018, Proceedings. Springer; 2018 Oct 15.

[18] Chavez B, Bayona S. Virtual reality in the learning process. In World conference on information systems and technologies 2018 Mar 27 (pp. 1345-1356). Springer, Cham.

[19] Jensen L, Konradsen F. A review of the use of virtual reality head-mounted displays in education and training. Education and Information Technologies. 2018 Jul;23(4):1515-29.

[20] Diegmann P, Schmidt-Kraepelin M, Eynden S, Basten D. Benefits of augmented reality in educational environments-a systematic literature review.

[21] Tekedere H, Göke H. Examining the effectiveness of augmented reality applications in education: A meta-analysis. International Journal of Environmental and Science Education. 2016;11(16):9469-81.

[22] Akçayır M, Akçayır G. Advantages and challenges associated with augmented reality for education: A systematic review of the literature. Educational Research Review. 2017 Feb 1: 20:1-1.

[23] Concannon BJ, Esmail S, Roduta Roberts M. Head-mounted display virtual reality in post-secondary education and skill training. InFrontiers in Education 2019 Aug 14 (Vol. 4, p. 80). Frontiers Media SA.

[24] Saltan F, Arslan Ö. The use of augmented reality in formal education: A scoping review. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education. 2016 Dec 2: 13(2):503-20.

[25] Estapa A, Nadolny L. The effect of an augmented reality enhanced mathematics lesson on student achievement and motivation. Journal of STEM education. 2015 Sep 15:16(3).

[26] Al Awadhi S, Al Habib N, Murad D, Al Deei F, Al Houti M, Beyrouthy T, Al Kork S. Virtual reality application for interactive and informative learning. In2017 2nd International Conference on Bio-engineering for Smart Technologies (Bio SMART) 2017 (pp. 1-4). IEEE.

[27] Bujdosó G, Novac OC, Szimkovics T. Developing cognitive processes for improving inventive thinking in system development using a collaborative virtual reality system. In2017 8th IEEE international conference on cognitive info communications (coginfocom) 2017 Sep 11 (pp. 000079-000084). IEEE.

[28] Widiaty I, Yulia C, Abdullah AG. The Application of Virtual Reality (VR) in Vocational Education. In4th International Conference on Innovation in Engineering and Vocational Education (ICIEVE 2021) 2022 Mar 30 (pp. 112-120). Atlantis Press.

[29] Chen YL. The effects of virtual reality learning environment on student cognitive and linguistic development. The Asia-Pacific Education Researcher. 2016 Aug;25(4):637-46.

[30]   Merchant Z, Goetz ET, Cifuentes L, Keeney-Kennicutt W, Davis TJ. Effectiveness of virtual reality-based instruction on students' learning outcomes in K-12 and higher education: A meta-analysis. Computers & Education. 2014 Jan 1: 70:29-40.

[31] Bacca Acosta JL, Baldiris Navarro SM, Fabregat Gesa R, Graf S. Augmented reality trends in education: a systematic review of research and applications. Journal of Educational Technology and Society, 2014, vol. 17, núm. 4, p. 133-149. 2014 Oct 1

[32] Herron J. Augmented reality in medical education and training. Journal of Electronic Resources in Medical Libraries. 2016 Apr 2;13(2):51-5.

[33]   Shen CW, Ho JT, Kuo TC, Luong TH. Behavioral intention of using virtual reality in learning. In Proceedings of the 26th International Conference on World Wide Web Companion 2017 Apr 3 (pp. 129-137).

[34]   Lee EA, Wong KW. Learning with desktop virtual reality: Low spatial ability learners are more positively affected. Computers & Education. 2014 Oct 1: 79:49-58.

[35] Aebersold M, Voepel-Lewis T, Cherara L, Weber M, Khouri C, Levine R, Tait AR. Interactive anatomy-augmented virtual simulation training. Clinical simulation in nursing. 2018 Feb 1: 15:34-41.

[36]   Baratè A, Haus G, Ludovico LA, Pagani E, Scarabottolo N. 5G technology for augmented and virtual reality in education. In Proceedings of the International Conference on Education and New Developments 2019 Jun (Vol. 2019, pp. 512-516).

[37]   Liyuan L. The application of virtual reality and augmented reality technology in the field of Education. In Journal of Physics: Conference Series 2020 Nov 1 (Vol. 1684, No. 1, p. 012109). IOP Publishing.

[38]   Ozdemir M, Sahin C, Arcagok S, Demir MK. The effect of augmented reality applications in the learning process: A meta-analysis study. Eurasian Journal of Educational Research. 2018 Jan 1;18(74):165-86.

[39]   Kyaw BM, Saxena N, Posadzki P, Vseteckova J, Nikolaou CK, George PP, Divakar U, Masiello I, Kononowicz AA, Zary N, Car LT. Virtual reality for health professions education: systematic review and meta-analysis by the digital health education collaboration. Journal of medical Internet research. 2019 Jan 22;21(1): e12959.

[40]   Kamińska D, Sapiński T, Wiak S, Tikk T, Haamer RE, Avots E, Helmi A, Ozcinar C, Anbarjafari G. Virtual reality and its applications in education: Survey. Information. 2019 Oct 16;10(10):31