CC BY
23УДК 376.2
Е.В. Шаповалова1, А.С. Нистор2
1 Информационно-библиотечный центр «Доступный город»,
Петропавловск-Камчатский, 683024;
2 Камчатский государственный технический университет,
Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: [email protected]
РАЗРАБОТКА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
С ПРИМЕНЕНИЕМ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ РАБОТЫ С ЛЮДЬМИ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗДОРОВЬЯ
В статье поднимается вопрос о необходимости создания учебно-методического комплекса, созданного с помощью 3D-моделирования в CAD-программах и последующей распечаткой на 3D-принтере. Данный комплекс будет применяться в работе с лицами с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ). Применение данного учебно-методического комплекса в образовательных и культурно-просветительских целях для людей с ОВЗ повысит познавательную активность и будет способствовать успешной интеграции этих людей в общество.
Ключевые слова: аддитивные технологии, 3D-печать, краеведение, лица с ОВЗ, медиапродукт, инклюзия, фотограмметрия.
E.V. Shapovalova1, A.S. Nistor2
1 Information and library center "Dostupniy gorod", Petropavlovsk-Kamchatsky, 683024;
2 Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003 e-mail: [email protected]
DEVELOPMENT OF AN EDUCATIONAL AND METHODOLOGICAL COMPLEX WITH THE USE OF ADDITIVE TECHNOLOGIES FOR WORKING WITH PEOPLE WITH DISABILITIES
The article raised the issue of the necessity of development of an educational and methodological complex-created using 3D modeling in CAD programs and subsequent printing on a 3D printer. The educational and methodological complexwill be used by people with disabilities. The use of this educational complex for educational and cultural purposes will increase their cognitive activity and will contribute to the successful integration disabled people into society.
Key words: additive technology, 3D-printing, regional history, disabled people, inclusive media product, inclusion, photogrammetry.
Согласно статистическим данным на 1 января 2020 г., в Камчатском крае число инвалидов составляет 13 985 человек, 1 293 человека из них - дети-инвалиды. По сравнению с 2019 г. наблюдается уменьшение численности инвалидов старше 18 лет, однако растет инвалидизация среди несовершеннолетних.
МБУК «Централизованная библиотечная система» г. Петропавловска-Камчатского столкнулась с проблемой обеспечения равных информационных прав людям с ОВЗ, что не всегда предоставляется возможным в полной мере. Особенно остро стоит вопрос, который относится к раскрытию краеведческого книжного фонда для данной категории людей. В доступе имеется краеведческая информация по культуре и истории Камчатского края только на традиционных носителях, что является преградой в удовлетворении информационных потребностей маломобильных, слабовидящих, незрячих людей, в том числе и детей с данными ограничениями.
Проблемы доступной среды сейчас довольно часто поднимаются в Камчатском крае, постепенно появляются пути решения и их реализации. Однако если говорить об инфраструктуре г. Петропавловска-Камчатского, то становится очевидно, что беспрепятственный доступ к историческим и культурным объектам города весьма затруднителен. Уровень доступности городских исторических и культурных объектов не соответствует ожиданиям инвалидов.
Неразвитая инфраструктура города и отсутствие краеведческой информации в комплексе могут стать причинами низкой социальной адаптации людей с ОВЗ в обществе. Вследствие этого у данной категории людей могут возникнуть сложности в социализации и интеграции в городское пространство. В свою очередь, это влечет за собой низкую интеграцию людей с ОВЗ в социальную жизнь. Как известно, проблема социальной интеграции инвалидов в Камчатском крае и в России в целом стоит остро.
Адаптация инфраструктуры города под инвалидов - процесс весьма длительный и финансово затратный. Но информационное поле города, адаптированное для людей с ОВЗ, рассказывающее об истории, культуре, облике города и края возможно наполнить с помощью применения аддитивных технологий, тем самым компенсировать отсутствие личного присутствия людей или зрительного контакта с культурными и историческими объектами ввиду определенных ограничений здоровья и удовлетворить их потребность в получении краеведческой информации.
Трехмерные модели реальных объектов являются эффективным средством передачи информации, а их использование в образовательных и культурно-просветительских процессах может существенно повысить результативность усвоения необходимого материала, оказать положительное влияние на познавательную мотивацию. Применение инновационных методов и средств в инклюзивном образовании, раскрывающих краеведческий компонент, расширит возможности специалистов, работающих с людьми с ОВЗ, что в свою очередь будет способствовать успешной адаптации инвалидов в социальной и городской среде. Тем самым будет решаться проблема предоставления равного доступа к информации и создания условий для приобщения людей с ОВЗ к национальной культуре, что, безусловно, будет содействовать их социализации [1-3].
При изучении опыта российских специалистов, работающих в образовательных и просветительских организациях с людьми с ОВЗ, становится очевидным, что инновационные методы используются не очень активно, особенно это относится к аддитивным технологиям. Однако специалисты признают, что наглядность, адаптированная под людей с определенными ограничениями, существенно может повысить и интерес к изучаемому материалу, и его усвоение [2].
На данный момент в России в основе традиционного обучения слабовидящих и незрячих людей применяются рельефно-графические пособия, книги с рельефно-точечным шрифтом Брайля, рельефные координатные плоскости, географические и исторические карты, а также «озвученные» учебники, фонические материалы, аудиоучебники, записанные на цифровые носители [3]. При этом трехмерные 3Б-модели, созданные с помощью аддитивных технологий, широко не применяются.
Научная новизна поставленного нами вопроса о создании учебно-методического комплекса с применением аддитивных технологий заключается в том, что на территории Камчатского края в образовательных и культурно-просветительских учреждениях, работающих с людьми с ОВЗ, на данный момент не применяются технологии 3Б-печати. Отсутствуют адаптированные под людей с ОВЗ информационные продукты краеведческой тематики, в том числе касающиеся исторических и культурных памятников г. Петропавловска-Камчатского, знакомясь с которыми люди с ограничениями могут получить более полное представление об облике города и его культурном и историческом наследии, развить познавательную активность и включенность в жизнь общества и города. Особенно важно повышать эффективность обучения детей с ОВЗ, слепых и слабовидящих детей (в том числе с комплексными нарушениями развития: задержкой психического развития, нарушением интеллекта, опорно-двигательного аппарата, расстройствами аутистического спектра, нарушением слуха и с задержкой развития, оказавшихся в условиях ограниченной доступности образования и культуры, в том числе после периода пандемии, применяя традиционные и инновационные технологии [3].
Изучая зарубежный опыт работы специалистов с людьми ОВЗ, становится очевидным, что специалисты, работающие с данной категорией людей, активно применяют аддитивные технологии. Республика Корея и Соединенные Штаты Америки занимают лидирующую позицию по использованию технологии 3Б-печати для создания обучающих развивающих информационных продуктов для людей с ОВЗ.
Проводя анализ конкурентоспособности разрабатываемого нашей командой продукта, можно выделить несколько проектов, схожих по техническим и целевым характеристикам. Рассмотрим некоторые из них.
Доцент из Колорадского университета Том Йе реализовывает проект «Build a book» совместно с сообществом преподавателей и студентов университета, публичной библиотекой г. Боулдер, США. Суть проекта заключается в создании книг с трехмерными объемными картинками и шрифтом Брайля для слепых и слабовидящих детей с применением аддитивных технологий, вовлекая тем самым в процесс создания сообщество вокруг. Участники проекта не только развивают и применяют свои умения и навыки в моделировании трехмерных изображений, но также участвуют в огромном творческом процессе, который ведет к толерантности по отношению к людям с ОВЗ и разрушает стереотипы, существующие в обществе о таких людях [4].
Однако иностранные аналоги нецелесообразно адаптировать под российского потребителя не только из-за языкового барьера, но и в экономических целях. Экономичнее создавать свой информационный продукт, соответствующий потребностям людей с ОВЗ, проживающих в России, и производить его на территории РФ.
Другой проект по созданию «тактильного музея», реализовывающийся в России, был инициирован группой студентов Южного федерального университета в г. Ростове-на-Дону. Суть проекта заключалась в изготовлении разноплановых 3D-фигур, не объединенных определенной тематикой для тактильного восприятия незрячими и слабовидящими людьми. Модели не имеют звукового сопровождения, дающего информацию о данных объектах, что снижает их информативность и не позволяет инвалидам самостоятельно использовать данный носитель информации.
На данный момент на российском рынке отсутствуют аналоги краеведческого информационного продукта, в том числе в Камчатском крае.
Ввиду всего вышесказанного возникает необходимость создания учебно-методического комплекса с применением аддитивных технологий, в частности применения 3D-моделей исторических и культурных объектов Камчатского края в образовательных и культурно -просветительских целях для людей с ОВЗ. Данный комплекс будет включать в себя:
- SD-модели памятников Камчатского края, оснащенные озвученными аудиофайлами;
- аудио-приложения на электронных носителях с дополнительной информацией об объекте;
- методический материал для специалистов, инструкцию по применению данного учебно-методического комплекса.
Другими словами, мы предлагаем создание уникального инклюзивного медиапродукта, несущего краеведческую информацию для людей с ОВЗ и адаптированного для восприятия людьми с определенными ограничениями [5].
Реализация данного проекта ведется совместно со Школой молодых ученых, функционирующей при кафедре «Энергетические установки и электрооборудование судов» ФГБОУ ВО «КамчатГТУ». Молодые инженеры работают над разработкой цифровых 3D-моделей в CAD-программах. Созданы первые цифровые модели камчатских памятников, объемные объекты напечатаны на 3D-принтере, имеющемся в Школе молодых ученых. Ниже представлена технология создания 3D-объектов.
Рис. 1. Памятники Витусу Берингу и Курильскому десанту, созданные в программе Fusion 360
Памятник Витусу Берингу (слева) и верхняя часть памятника Курильскому десанту (справа), изображенные на рис. 1, изготовлены в CAD-программе Fusion 360, поскольку они состоят из простых геометрических фигур. Нижняя часть памятника Курильскому десанту изготовлена с помощью технологии фотограмметрии (рис. 2). На местности была отснята серия фотографий объекта, которая необходима для дальнейшей фотограмметрической обработки.
Рис. 2. Плотное облако точек (слева); памятник Курильскому десанту (справа)
Для изготовления цифровых 3Б-моделей памятников, имеющих сложные скульптурные формы, была применена программа Agisoft Metashape. Результат применения этой программы показан на рис. 2. С помощью данной программы была построена каменная насыпь у основания скульптуры. Сетка, полученная в программе Agisoft Metashape, была использована в последующем моделированиии сверки соотношения сторон памятника в CAD-программе.
Рис. 3. Памятники, напечатанные по технологии стереолитографии
В дальнейшем 3D-модели были распечатаны на принтере Phrozen Shuffle XL, как показано на рис. 3. Данный принтер печатает по технологии стереолитографии светоотверждаемым полимером. Это позволит добиться наилучшей детализации мелких деталей и надписей, что повысит информативность напечатанного 3D-объекта. Объемная модель в комплексе с аудиоприложени-ем даст расширенную информацию, удовлетворяющую информационную потребность, а также будет способствовать познавательной активности людей с ОВЗ и интересу к родному краю.
Напечатанные на SD-принтере модели впоследствии окрашиваются акриловыми красками, как показано на рис. 4. После окрашивания модели готовы к использованию.
С помощью описанных выше технологий будут создаваться цифровые SD-модели остальных памятников города. Также будет использоваться квадроко-птер для фотографирования памятников, которые нельзя сфотографировать со всех сторон фотоаппаратом. Далее по технологии фотограмметрии будут созданы цифровые модели и распечатаны на 3D-принтере для их дальнейшего использования людьми с ОВЗ, а также специалистами, работающими с людьми с ОВЗ.
Учебно-методический комплекс является универсальным продуктом. Его можно применять в рамках инклюзивного образования в работе с лицами с ОВЗ не только в Камчатском крае, но также специалистами других городов РФ, сотрудниками библиотек, общеобразовательных и культурных организаций, заинтересованных в ознакомлении детей и взрослых с краеведческой медиаинформацией и планирующих использовать данный УМК в своей работе. Комплекс также будет полезен и в обычных общеобразовательных школах, детских садах и других образовательных учреждениях, которые ведут краеведческую работу. Для выполнения определенных конкретных задач педагогов данных организаций комплекс может быть дополнен дополнительными моделями, изготовленными под индивидуальные запросы (отдельно изготовленные модели зданий, объектов инфраструктуры, бытовых предметов), модели могут быть изготовлены из различных материалов, в том числе с различными тактильными свойствами, а также из бактерицидного пластика.
Литература
1. Инклюзивное профессиональное образование: состояние и перспективы развития [Электронный ресурс] // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. Российского государственного социального университета. - М., 2019. - URL: https://abilympicspro.ru/netcat_files/userfiles/ Inklyuzivnoe_prof._obrazovanie.pdf (дата обращения: 13.11.2021).
2. Осмоловская И.М. Наглядные методы обучения: Учеб. пособ. для студентов высших педагогических учебных заведений. - М.: Академия, 2009. - 18S, [2] с.
3. Петрова Г.Г., Беседина И.А., Носонова Е.Ю. Опыт обучения и социализации слепых и слабовидящих детей (в том числе с комплексными нарушениями развития) [Электронный ресурс]. - URL: https://cyberleninka.m/artide/n/opyt-obucheniya-i-sotsiaHzatsii-slepyh-i-slabovidschih-detey-v-tom-chisle-s-kompleksnymi-narusheniyami-razvitiya/viewer (дата обращения: 1S.11.2021).
4. Build a Better Book / University of Colorado. - URL: https://www.colorado.edu/project/bbb/ (дата обращения: 13.11.2021).
5. Сафина З.Ш., Апайчева Н.Ф. Медиапродукт как технология, направленная на организацию начального этапа инклюзивного образования // Инклюзия в образовании. - 2016. - № 2. -С. 48-53. - URL: https://www.elibrary.ru (дата обращения: 1S.11.2021). - Режим доступа для заре-гистрир. пользователей: Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU.
