| Περίληψη |
Οι σύγχρονες πλατφόρμες επαγγελματικής κατάρτισης εξελίσσονται διαρκώς, στοχεύοντας στην προαγωγή πρακτικών δεξιοτήτων και τεχνικών γνώσεων σε διάφορους
επαγγελματικούς τομείς, ενώ ταυτόχρονα επιδιώκουν να προσφέρουν στους εκπαιδευόμενους μια εμπειρία χρήσης που γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ θεωρητικής και πρακτικής εκπαίδευσης. Παρά τη σημαντική επίδραση ψηφιακών τεχνολογιών, όπως η Επαυξημένη Πραγματικότητα (AR) και η Μικτή Πραγματικότητα (MR) σε πολλούς τομείς,
η ενσωμάτωσή τους σε πλατφόρμες επαγγελματικής κατάρτισης παραμένει μια ανοιχτή πρόκληση. Ωστόσο, με την υιοθέτηση τεχνολογιών Διάχυτης Νοημοσύνης (ΔΝ -Ambient Intelligence) δημιουργούνται νέες δυνατότητες για πιο συναρπαστικές, εξατομικευμένες και διαδραστικές μαθησιακές εμπειρίες. Η παρούσα διατριβή παρουσιάζει
το σχεδιασμό και την ανάπτυξη του συστήματος “SkillBuilderXR”, το οποίο επιτρέπει
τη δημιουργία ενοτήτων επαγγελματικής κατάρτισης χρησιμοποιώντας τεχνολογίες Εκτεταμένης Πραγματικότητας (XR) και Διάχυτης Νοημοσύνης, δημιουργώντας ένα
ολοκληρωμένο εκπαιδευτικό περιβάλλον που προσφέρει στους εκπαιδευόμενους πιο
αποτελεσματική και βιωματική εκπαίδευση.
Το SkillBuilderXR εφαρμόζει μια καινοτόμο προσέγγιση στην επαγγελματική κατάρτιση, επιτρέποντας στους εκπαιδευόμενους να αναπτύξουν και να βελτιώσουν τις
πρακτικές δεξιότητές τους μέσω της αλληλεπίδρασης τόσο με ψηφιακά αντικείμενα όσο
και με φυσικά εργαλεία, όπως έξυπνα ή/και τρισδιάστατα εκτυπωμένα (3D printed)
αντικείμενα, ενώ το σύστημα τους καθοδηγεί να ακολουθήσουν δομημένες εκπαιδευτικές διαδικασίες. Οι εκπαιδευτικές ενότητες μπορεί να περιλαμβάνουν πολλαπλές
σύνθετες διαδικασίες, με το σύστημα να παρακολουθεί τις ενέργειες των εκπαιδευόμενων και να παρέχει κατάλληλη καθοδήγηση σε πραγματικό χρόνο, προσφέροντας
αναλυτικές οδηγίες σε κάθε βήμα. Επιπλέον, η χρήση εργαλείων που προσομοιάζουν
σε αυτά των πραγματικών συνθηκών διασφαλίζει ότι οι εκπαιδευόμενοι είναι επαρκώς
προετοιμασμένοι να εφαρμόσουν τις δεξιότητές τους στην πράξη.
Οι εκπαιδευτικές ενότητες του SkillBuilderXR εκτελούνται στην πλατφόρμα AugmenTable, η οποία αξιοποιεί τεχνολογίες Διάχυτης Νοημοσύνης (AmI) για να ανιχνεύει τη θέση φυσικών αντικειμένων στο χώρο και να επιτρέπει την αλληλεπίδραση
με αυτά. Ο ενσωματωμένος προβολέας προβάλλει εικονικό περιεχόμενο τόσο πάνω
στα φυσικά αντικείμενα όσο και στην επιφάνεια του AugmenTable, δημιουργώντας
μια πολυτροπική διαδραστική εκπαιδευτική εφαρμογή, με την οποία οι εκπαιδευόμενοι μπορούν να αλληλεπιδρούν μέσω των ευαίσθητων στην αφή αντικειμένων και της
επιφάνειας. Με την επαύξηση των φυσικών αντικειμένων με διαδραστικά εικονικά
στοιχεία, το σύστημα παρουσιάζει στους εκπαιδευόμενους ρεαλιστικά σενάρια που
ενισχύουν την πρακτική τους εκπαίδευση στην επίλυση προβλημάτων, ενώ το επαυξημένο εκπαιδευτικό περιβάλλον προωθεί την ενεργή συμμετοχή, εμπλουτίζοντας την
θεωρητική επαγγελματική κατάρτιση με πρακτικές εμπειρίες (χειρισμό φυσικών αντικειμένων, κλπ.).
Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, πέρα από το σύστημα SkillBuilderXR, αναπτύχθηκε μια πλήρης εκπαιδευτική ενότητα με έμφαση στην αποκατάσταση χαρτών.
Σε αυτή την ενότητα, οι εκπαιδευόμενοι χειρίζονται έναν φυσικό χάρτη, πάνω στον
οποίο προβάλλονται ψηφιακά ατέλειες που επηρεάζουν την ευκρίνεια, την ακεραιότητα
και την αναγνωσιμότητά του. Μέσω του συστήματος, οι εκπαιδευόμενοι εφαρμόζουν
καθιερωμένες επιστημονικές τεχνικές, όπως ακριβώς θα έκαναν σε μια πραγματική διαδικασία αποκατάστασης χάρτη. Για να ενισχυθεί ο ρεαλισμός και η πρακτική εμπειρία,
χρησιμοποιούνται διάφορα φυσικά υλικά (χάρτης φυσικών διαστάσεων, διαφορετικοί
τύποι χαρτιού), τρισδιάστατα εκτυπωμένα (3D printed) εργαλεία, όπως πινέλα, ειδικά στυλό και θερμαινόμενες σπάτουλες, καθώς και τεχνολογικά επαυξημένα έξυπνα
εργαλεία, όπως ψεκαστήρες και δοχεία κόλλας.
Συνοψίζοντας, η παρούσα διατριβή αναδεικνύει πώς η ενσωμάτωση των τεχνολογιών Εκτεταμένης Πραγματικότητας (XR) και Διάχυτης Νοημοσύνης μπορεί να βελτιώσει τη συνολική εμπειρία χρήστη κατά την αλληλεπίδραση με εφαρμογές επαγγελματικής κατάρτισης, προσφέροντας καθηλωτικές και εξατομικευμένες εκπαιδευτικές
εμπειρίες. Το SkillBuilderXR συνδυάζει αποτελεσματικά την παραδοσιακή θεωρητική
εκπαίδευση με την πρακτική εξάσκηση, προσομοιώνοντας εργασίες του πραγματικού
κόσμου και ενισχύοντας την ενεργή συμμετοχή των εκπαιδευόμενων. Επιπλέον, αξιολογήσεις από εμπειρογνώμονες στην Αλληλεπίδραση Ανθρώπου-Υπολογιστή (HCI)
επιβεβαιώνουν την αποτελεσματικότητα του συστήματος και τον θετικό αντίκτυπό
του στα αποτελέσματα της επαγγελματικής κατάρτισης, προτείνοντας την ευρύτερη
εφαρμογή του σε διάφορους επαγγελματικούς τομείς.
|
SkillBuilderXR: vocational training applications using Ambient Intelligence technologies
