328
Як зацікавити студентів природної науки
Сучасна природна наукова освіта в більшості російських шкіл є однією з цілей: дискурувати інтерес студентів до теми. З майже десятиріччям досвіду створення графіки для провідних видавців наукової літератури, ілюстрацій, опублікованих в Нью-Йоркі Times і Washington Post, і навіть зображень для презентацій Нобелівських лауреатів, ми визначаємо для боротьби з цією проблемою.
Цей пост описує, як ми допомогли однодумцям з лабораторій Політехнічного музею розробити формат освітніх плакатів, знайомих з школами, надаючи студентам з доповненою реальністю додаток. У процесі отримано детальну тривимірну модель дисекційованої фриги на основі комп’ютерних томографічних даних, візуалізованих гена і відповідного білка на однаковій вагі, імітував інтерактивний атом, який дозволяє нам бачити орбітальні форми і розміри.
р.
Постери і плакати досить поширені в галузі освіти, вже давно інтегровані в навчальний процес. Незважаючи на велику кількість цифрових білбордів та іншого інноваційного обладнання, постери все ще використовуються в школах – але часто потрібні основні оновлення.
Їх особняк - це гарна причина для захопленого вчителя, щоб замінити старовинний плакат з більш актуальним (на додаток, що містить сюрприз). У нас немає ілюзій, що постер самостійний може вирішити проблему мотивації та залучення студентів, але пілотний проект, в якому постер є «вікно» для доступу до розширеного контенту в звичайному шкільному середовищі планшета або смартфона, здається цікавим для нас для оцінки потенціалу такої ідеї.
Плоскі ілюстрації можуть бути інформативними і привабливими, але в двовимірній картині непросто воістину демонструвати деталі і візуально структуру складних предметів, які навіть в шкільній навчальній планці досить багато (від структури молекул або ж живих істот до експериментальних установок або атомних орбітацій).
Ви хочете подивитися на складний об'єкт з різних сторін, щоб видалити шар за шаром або побачити окремі частини. Це можливо, коли ви об'єднуєте навчальний плакат і мобільний додаток, який побудований за допомогою технології доповненої реальності, яку ми зробили. Додаток містить електронні версії плакатів, які адаптують вміст плакату для мобільного пристрою.
Анатомія жатки З одного боку, ця тема розвивалася протягом багатьох десятиліть: є багато книг, ілюстрацій і відео, що демонструють, як фриг працює, схеми окремих систем органа і, звичайно, постери доступні.
78990 Р
Ілюстраційні ілюстрації в основному виготовляються в стилі класичного монохромного малюнка. Це дозволяє синхронізувати матеріал, який часто хороший, але в більшості випадків ці ілюстрації містять безліч неточностей і невірно відображають реальність.
Зрозуміло, найповніший російський довідник з анатомією травного жаба (П.В.) Книга Терентєва «Корог» з серії «Лабораторні Тварини» проілюстрована надзвичайно погано і фактично містить безліч не найявніших точок, через які практично не існує шансів зрозуміти тему без зоологів, які займаються хребетними. Коли мова йде про взаємне розташування рухомих частин тіла або, наприклад, судин, що відносяться до скелета, тварина повинна бути заражена, щоб зрозуміти проблему.
Виявлення відео має свої проблеми: вони можуть показати не всі, які необхідні (найважніше в цьому плані є циркуляційні та нервові системи).
Друга ключова проблема з існуючими навчальними посібниками полягає в тому, що вони не можуть приваблювати і зберігати увагу студента, спокусивши роботу кращих фахівців в ігровій, рекламній і кіноіндустрії, які управляють депарувати бюджети при візуалізації навіть простих предметів і явищ.
Наша задача в цьому випадку була створена для створення найбільш точного і близького до керівництва реальності, який буде зручно використовуватися для ознайомлення з структурою всіх систем органів жатки. І, звичайно, ми захотіли взяти запах з мотелів від біологія як дисципліна, принаймні в цьому конкретному випадку. Традиційно ми використовуємо гібридні підходи на основі тривимірної графіки. Ми не мали жодних ілюзій або планів, які ми зможемо малювати і моделювати жаба з існуючих атласів і ілюстрацій – цей підхід, очевидно, виглядав мертволокно. Таким чином, ми встановлюємо задачу отримання найбільш точного томографічного сканування жатки.
Знаходження жаба непросто. По-перше, виявилося, що до кінця травня, коли нам потрібні тварини, вони вже закінчували період розведення, і ми не знайшли їх у лісах біля Москви. Крім того, зоологи та фізіологи, які щорічно тренують студентів на грудях, відзначають різке зниження їх кількості в лісах біля Москви, тому фригени збирають тварин далеко від міста. Пошуки для домашніх магазинів і птахівних ринків також не вдалося за аналогічні сезонні причини.
Ми повинні шукати людей, які безпосередньо займаються зловмисниками для терористичних установ, магазинів та навчальних закладів. В кінці ми отримали три бажані представники видів темпорарії Рани в охолодженому і сонному стані.
Сучасні методи томографії дозволяють отримати сканування з роздільною здатністю до 20 мкм (мікрон - один десятий тисяч сантиметрів). Це означає, що восьмисантиметровий жилет має близько 4000 горизонтальних скибочок.
У нашому випадку шари були дещо меншими, але ще їх число було більш ніж достатньо, щоб побудувати дійсно надійну модель, де можна відрізняти, наприклад, фаланкс пальця тварини і навіть досить дрібних судин. Тільки цей підхід гарантує точність взаєморозташування всіх органів і систем органів в кінцевій моделі. Призначені для оцінки величини дефектів – наприклад, в електроніці.
Ми змогли отримати доступ до одного з цих рентгенівських сканерів. Здавалося б, що після цього все повинно бути досить простим: покласти тварину в пристрої, отримати сканування. По суті, виникає проблема контрастності внутрішніх органів: в інших словах, «передово» томограф дозволяє відрізнити тільки досить щільна тканина, як кістки, так і м'які тканини в образах, що об'єднуються в єдине ціле.
Ця проблема є досить поширеною, тому дослідники вже виробляли різні методики обробки лікарських засобів на основі різниці у здатності різних тканин, щоб пройти і накопичувати контрастні агенти (зазвичай в цій ролі є речовини, що містять атоми відносно важких елементів – від галогенів до важких металів). Ми повинні ретельно вивчити методологічну наукову літературу, а потім звернутися до колег з факультету хімії Московського державного університету за допомогою приготуванні необхідних реагентів. Але навіть в цьому випадку деякі завдання залишилися нерозчинними.
Зокрема, кістки, м'язова тканина, порожнини і органи після лікування стають досить контрастними, а кровоносна система – не. В результаті ми повинні адаптувати існуючі протоколи і розробити нові техніки для вирішення цієї проблеми. На цьому етапі наша команда приєдналася до зоологів з біологічного факультету Московського державного університету, які допомогли відрізнити тварину і вводити альтернативний контрастний агент в систему кровообігу до томографії.
р.
В результаті, поєднуючи комп’ютерне програмне забезпечення з комп’ютерним програмним забезпеченням з загальним тривимірним програмним забезпеченням, ми змогли отримати повну модель жижа разом з моделями всіх основних внутрішніх органів, судин і скелету. Займав близько місяця роботи по розмітці, очищенню та додатковому моделюванні 3D.
На основі отриманої моделі були створені зображення на плакаті, а в спеціальному додатку з доповненою реальністю для сучасних пристроїв на основі iOS та Android, можна подивитися модель з різних сторін, щоб побачити ті структури, які не видно в статичній ілюстрації.
Такий детальний підхід до шкільного плаката може здаватися зайвим.
Але спочатку з об’ємними моделями вірусів, які не були розроблені для шкіл, ми виявили, що значення студентів лікуються таким же чином, як старші люди. Вони люблять працювати разом на що, здавалося б, запрошуючи їх, щоб піднятися на рівень вченого, замість того, щоб подивитися на схеми невідомих митців з визначеннями підручника.
По-друге, у нас немає ілюзій, що всі підручники повинні бути ілюстровані таким чином, але ми віримо, що в шкільній освіті є місце для яскравого і цікавого «учкових точок» в предмет, де ми можемо докласти максимум зусиль і все ще залучати студентів з біології, хімії або фізики.
По-третє, ми хочемо донести ідею, що такі детальні моделі 3D можуть стати основою для нового покоління курсів анатомії освіти, в яких загальними студентами, які не планують працювати з експериментальними тваринами в майбутньому, не потрібно руйнувати сотні та сотні жарозів, щурів та голубів, просто вивчити їх всередині. Видання
П.С. І пам'ятайте, що лише змінивши нашу свідомість - разом ми змінюємо світ!
Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki
Джерело: geektimes.ru/company/visual-science/blog/266866/
Цей пост описує, як ми допомогли однодумцям з лабораторій Політехнічного музею розробити формат освітніх плакатів, знайомих з школами, надаючи студентам з доповненою реальністю додаток. У процесі отримано детальну тривимірну модель дисекційованої фриги на основі комп’ютерних томографічних даних, візуалізованих гена і відповідного білка на однаковій вагі, імітував інтерактивний атом, який дозволяє нам бачити орбітальні форми і розміри.
р.Постери і плакати досить поширені в галузі освіти, вже давно інтегровані в навчальний процес. Незважаючи на велику кількість цифрових білбордів та іншого інноваційного обладнання, постери все ще використовуються в школах – але часто потрібні основні оновлення.
Їх особняк - це гарна причина для захопленого вчителя, щоб замінити старовинний плакат з більш актуальним (на додаток, що містить сюрприз). У нас немає ілюзій, що постер самостійний може вирішити проблему мотивації та залучення студентів, але пілотний проект, в якому постер є «вікно» для доступу до розширеного контенту в звичайному шкільному середовищі планшета або смартфона, здається цікавим для нас для оцінки потенціалу такої ідеї.
Плоскі ілюстрації можуть бути інформативними і привабливими, але в двовимірній картині непросто воістину демонструвати деталі і візуально структуру складних предметів, які навіть в шкільній навчальній планці досить багато (від структури молекул або ж живих істот до експериментальних установок або атомних орбітацій).
Ви хочете подивитися на складний об'єкт з різних сторін, щоб видалити шар за шаром або побачити окремі частини. Це можливо, коли ви об'єднуєте навчальний плакат і мобільний додаток, який побудований за допомогою технології доповненої реальності, яку ми зробили. Додаток містить електронні версії плакатів, які адаптують вміст плакату для мобільного пристрою.
Анатомія жатки З одного боку, ця тема розвивалася протягом багатьох десятиліть: є багато книг, ілюстрацій і відео, що демонструють, як фриг працює, схеми окремих систем органа і, звичайно, постери доступні.
78990 Р
Ілюстраційні ілюстрації в основному виготовляються в стилі класичного монохромного малюнка. Це дозволяє синхронізувати матеріал, який часто хороший, але в більшості випадків ці ілюстрації містять безліч неточностей і невірно відображають реальність.
Зрозуміло, найповніший російський довідник з анатомією травного жаба (П.В.) Книга Терентєва «Корог» з серії «Лабораторні Тварини» проілюстрована надзвичайно погано і фактично містить безліч не найявніших точок, через які практично не існує шансів зрозуміти тему без зоологів, які займаються хребетними. Коли мова йде про взаємне розташування рухомих частин тіла або, наприклад, судин, що відносяться до скелета, тварина повинна бути заражена, щоб зрозуміти проблему.
Виявлення відео має свої проблеми: вони можуть показати не всі, які необхідні (найважніше в цьому плані є циркуляційні та нервові системи).
Друга ключова проблема з існуючими навчальними посібниками полягає в тому, що вони не можуть приваблювати і зберігати увагу студента, спокусивши роботу кращих фахівців в ігровій, рекламній і кіноіндустрії, які управляють депарувати бюджети при візуалізації навіть простих предметів і явищ.
Наша задача в цьому випадку була створена для створення найбільш точного і близького до керівництва реальності, який буде зручно використовуватися для ознайомлення з структурою всіх систем органів жатки. І, звичайно, ми захотіли взяти запах з мотелів від біологія як дисципліна, принаймні в цьому конкретному випадку. Традиційно ми використовуємо гібридні підходи на основі тривимірної графіки. Ми не мали жодних ілюзій або планів, які ми зможемо малювати і моделювати жаба з існуючих атласів і ілюстрацій – цей підхід, очевидно, виглядав мертволокно. Таким чином, ми встановлюємо задачу отримання найбільш точного томографічного сканування жатки.
Знаходження жаба непросто. По-перше, виявилося, що до кінця травня, коли нам потрібні тварини, вони вже закінчували період розведення, і ми не знайшли їх у лісах біля Москви. Крім того, зоологи та фізіологи, які щорічно тренують студентів на грудях, відзначають різке зниження їх кількості в лісах біля Москви, тому фригени збирають тварин далеко від міста. Пошуки для домашніх магазинів і птахівних ринків також не вдалося за аналогічні сезонні причини.
Ми повинні шукати людей, які безпосередньо займаються зловмисниками для терористичних установ, магазинів та навчальних закладів. В кінці ми отримали три бажані представники видів темпорарії Рани в охолодженому і сонному стані.
Сучасні методи томографії дозволяють отримати сканування з роздільною здатністю до 20 мкм (мікрон - один десятий тисяч сантиметрів). Це означає, що восьмисантиметровий жилет має близько 4000 горизонтальних скибочок.
У нашому випадку шари були дещо меншими, але ще їх число було більш ніж достатньо, щоб побудувати дійсно надійну модель, де можна відрізняти, наприклад, фаланкс пальця тварини і навіть досить дрібних судин. Тільки цей підхід гарантує точність взаєморозташування всіх органів і систем органів в кінцевій моделі. Призначені для оцінки величини дефектів – наприклад, в електроніці.
Ми змогли отримати доступ до одного з цих рентгенівських сканерів. Здавалося б, що після цього все повинно бути досить простим: покласти тварину в пристрої, отримати сканування. По суті, виникає проблема контрастності внутрішніх органів: в інших словах, «передово» томограф дозволяє відрізнити тільки досить щільна тканина, як кістки, так і м'які тканини в образах, що об'єднуються в єдине ціле.
Ця проблема є досить поширеною, тому дослідники вже виробляли різні методики обробки лікарських засобів на основі різниці у здатності різних тканин, щоб пройти і накопичувати контрастні агенти (зазвичай в цій ролі є речовини, що містять атоми відносно важких елементів – від галогенів до важких металів). Ми повинні ретельно вивчити методологічну наукову літературу, а потім звернутися до колег з факультету хімії Московського державного університету за допомогою приготуванні необхідних реагентів. Але навіть в цьому випадку деякі завдання залишилися нерозчинними.
Зокрема, кістки, м'язова тканина, порожнини і органи після лікування стають досить контрастними, а кровоносна система – не. В результаті ми повинні адаптувати існуючі протоколи і розробити нові техніки для вирішення цієї проблеми. На цьому етапі наша команда приєдналася до зоологів з біологічного факультету Московського державного університету, які допомогли відрізнити тварину і вводити альтернативний контрастний агент в систему кровообігу до томографії.
р.В результаті, поєднуючи комп’ютерне програмне забезпечення з комп’ютерним програмним забезпеченням з загальним тривимірним програмним забезпеченням, ми змогли отримати повну модель жижа разом з моделями всіх основних внутрішніх органів, судин і скелету. Займав близько місяця роботи по розмітці, очищенню та додатковому моделюванні 3D.
На основі отриманої моделі були створені зображення на плакаті, а в спеціальному додатку з доповненою реальністю для сучасних пристроїв на основі iOS та Android, можна подивитися модель з різних сторін, щоб побачити ті структури, які не видно в статичній ілюстрації.
Такий детальний підхід до шкільного плаката може здаватися зайвим.
Але спочатку з об’ємними моделями вірусів, які не були розроблені для шкіл, ми виявили, що значення студентів лікуються таким же чином, як старші люди. Вони люблять працювати разом на що, здавалося б, запрошуючи їх, щоб піднятися на рівень вченого, замість того, щоб подивитися на схеми невідомих митців з визначеннями підручника.
По-друге, у нас немає ілюзій, що всі підручники повинні бути ілюстровані таким чином, але ми віримо, що в шкільній освіті є місце для яскравого і цікавого «учкових точок» в предмет, де ми можемо докласти максимум зусиль і все ще залучати студентів з біології, хімії або фізики.
По-третє, ми хочемо донести ідею, що такі детальні моделі 3D можуть стати основою для нового покоління курсів анатомії освіти, в яких загальними студентами, які не планують працювати з експериментальними тваринами в майбутньому, не потрібно руйнувати сотні та сотні жарозів, щурів та голубів, просто вивчити їх всередині. Видання
П.С. І пам'ятайте, що лише змінивши нашу свідомість - разом ми змінюємо світ!
Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki
Джерело: geektimes.ru/company/visual-science/blog/266866/
