Виртуальная реальность в инженерном образовании химического профиля

УДК 378

ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ В ИНЖЕНЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ ХИМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ

Г.Ф. Хасанова1

'Статья подготовлена в рамках международной сетевой научно-практической конференции «Интегративная подготовка линейных инженеров для повышения производительности труда предприятий нефтегазохимической отрасли - СИНЕРГИЯ-2018»

Аннотация. Технологии виртуальной реальности (ВР) в настоящее время рассматриваются в качестве инновации, потенциально способной внести существенный вклад в решение проблем, стоящих перед современным образованием. Этим объясняется повышение исследовательского интереса к возможностям ВР в образовании, изучению влияния различных виртуальных форматов и педагогических сценариев использования ВР на образовательные результаты. Целью настоящей статьи явился анализ имеющегося за рубежом опыта применения виртуальной реальности в инженерном образовании, в том числе химико-технологического профиля, направленный на выявление характеристик и типологии используемых в инженерном образовании приложений ВР, достоинств и недостатков данной инновационной технологии.

В ходе исследования были проанализированы более 50-ти англоязычных публикаций, посвященных вопросам применения виртуальной реальности в инженерном образовании.

Ключевые слова: виртуальная реальность, инженерное образование, химическое производство.

VIRTUAL REALITY IN TRAINING ENGINEERS FOR CHEMICAL INDUSTRIES G. Khasanova

Abstract. Technology of Virtual Reality (VR) is considered to be an innovation that can significantly help response to challenges modern education faces. This is why the interest in the use of VR in education as well as researches of different virtual formats and pedagogical scenarios of VR applications in teaching and studying increase. This paper is aimed at reviewing foreign experience of the use of virtual reality in engineering education, specifically, in training engineers for chemical technology industry. Major features and typologies of VR applications, preferences and shortcomings of the VR applications being used in engineering education were analyzed.

Over 50 English-language publications devoted to the issues of using VR in engineering education were studied.

Keywords: virtual reality, engineering education, chemical industry.

Несмотря на большие ожидания, связанные с технологиями ВР, пока не наблюдается прорывных результатов в ее использовании в сфере образования и очевидных преимуществ по сравнению с «традиционными» компьютерными технологиями. Вместе с тем, технологии виртуальной реальности рассматриваются в качестве инновации, потенциально способной внести существенный вклад в решение проблем, стоящих перед современным образованием [1]. Этим объясняется повышенный

исследовательский интерес к возможностям ВР в образовании, изучению влияния различных виртуальных форматов и педагогических сценариев использования ВР на образовательные результаты.

Целью настоящей статьи явился анализ имеющегося за рубежом опыта применения виртуальной реальности в инженерном образовании, в том числе химико-технологического профиля, направленный на

выявление характеристик и типологии используемых в инженерном образовании приложений ВР, достоинств и недостатков данной инновационной технологии.

Виртуальная реальность является одним из элементов технологической линейки, на одном конце которой находится обычная реальность, а на другом - виртуальная реальность. Пространство между ними представляет собой «смешанную реальность», в которую входят «дополненная реальность» и «дополненная виртуальность» [2]. На графике «цикла хайпа» компании Гартнер технологии виртуальной и дополненной реальности в 2018 году прошли пик чрезмерных ожиданий и стали популярными, широко обсуждаемыми и распространяемыми [3].

В ходе исследования были проанализированы более 50-ти англоязычных публикаций, посвященных вопросам применения виртуальной реальности в инженерном образовании, в более чем 30-ти из которых представлен опыт

использования ВР в процессе изучения дисциплин химического профиля.

Понятие «виртуальная реальность» трактуется по-разному. Большинство исследователей определяют ее довольно широко как цифровое представление трехмерного объекта или среды. Имея много общего с компьютерными системами визуального моделирования, приложения виртуальной реальности отличаются более интенсивным взаимодействием пользователей с виртуальной средой.

Системы ВР предусматривают использование десятков различных видов периферийных устройств ввода и вывода. Устройства ввода, передающие позицию и ориентацию головы, руки и тела пользователя, включают мышь, клавиатуру, джойстик, сенсорный экран, перчатку данных, устройства трекинга и др. Устройства вывода передают стимулы пользователю и включают в себя стандартные или сенсорные мониторы, головные дисплеи и др.

Приложения ВР в образовании подразделяются на два вида [4]: 1) неиммерсивные (без погружения), где виртуальный мир представлен на экране компьютера; 2) иммерсивные, которые полностью погружают пользователей в виртуальный мир.

В зависимости от типа устройств, используемых для взаимодействия с ВР, неиммерсивные ресурсы подразделяются на те, в которых применяются обычные компьютерные периферийные устройства, такие как мышь и клавиатура, и те, в которых применяются специально разработанные устройства, имитирующие реальное управление, например, симуляторы управления транспортными средствами.

Иммерсивные приложения ВР в зависимости от способа визуализации виртуального мира также подразделяются на такие, в которых используются головные дисплеи - очки виртуальной реальности с двумя экранами, расположенными перед глазами, и виртуальные CAVE (автоматическая виртуальная среда пещеры), в которых виртуальный мир проецируется на стенах, потолке и полу комнаты. В виртуальных комнатах пользователи надевают стерео-очки, создающие SD-образ виртуального мира.

Вместе с тем, не все авторы опираются при разграничении неиммерсивных и иммерсивных ВР на данные критерии. Так, K. Nasios разделяет ВР на иммерсивные, проекционные и настольные,

т.е. не включает виртуальные комнаты в иммерсивные ВР [5]. В исследовании же [6] к иммерсивным отнесено виртуальное приложение, работающее без очков ВР или виртуальной комнаты, но позволяющее взаимодействовать с виртуальными моделями химических молекул с помощью перчаток со встроенными датчиками.

Пользователи находятся как в физическом, так и когнитивном взаимодействии с системами ВР. В зависимости от степени взаимодействия и пользовательской активности выделяются уровни ВР [4]:

1) пассивный: взаимодействие пользователя со средой ВР низкое. Он не может управлять происходящим, но может выбирать фокус наблюдаемого. Восприятие может осуществляться через несколько модальностей, например, зрение, слух, осязание, обоняние. Наиболее распространенным примером пассивной ВР является видео 360°;

2) исследовательский: пользователь имеет возможность перемещаться по виртуальному миру и выбирать фокус происходящего, но не может соприкасаться с ним. Примером приложений данного уровня являются архитектурные прогулки или простейшие виртуальные музеи;

3) интерактивный: взаимодействие пользователя со средой ВР является высоким. Здесь пользователи могут исследовать, управлять и даже изменять виртуальную среду. Уровень интерактивности меняется в зависимости от целей, задействованных органов чувств, применяемых аппаратных устройств и используемого программного обеспечения.

Классификация приложений виртуальной реальности представлена на рисунке 1.

Рассмотрим примеры использования приложений ВР в подготовке инженеров для химических производств. Проведенный анализ позволил выделить среди обучающих ВР в области химических технологий следующие основные направления: 1) обеспечение доступа к сложным химическим установкам в виртуальном формате, прежде всего с целью симуляции аварийных и чрезвычайных ситуаций; 2) визуализация химических структур. В реализации первого направления можно также выделить два подхода [7]: создание виртуальных симуляций технологического оборудования и обеспечение удаленного доступа к реальным химическим установкам.

Приложения виртуальной реальности

Неиммерсивные

1ZL

Иммерсивные

Обычные периферийные устройства

Специальные периферийные устройства

Очки виртуальной реальности

Виртуальные пещеры

Визуальные метафоры

Пассивный

Реалистичная среда

Исследовательский

N <-

Уровень взаимодействия

Интерактивный

Удаленный доступ к реальным объектам Виртуальность на основе видео 360° Виртуальность на основе 3D-компьютерной графики

N t к

Уровни виртуализации

Рисунок 1. - Классификация приложений ВР

Мы начнем наш обзор с описания виртуальных симуляций, к преимуществам которых относят, в частности, привлекательные интерфейсы, аутентичность при меньших затратах, стимулирование критического мышления и творчества, большую свободу для студентов в возможности действий методом проб и ошибок.

На факультете химической инженерии Мичиганского университета была разработана виртуальная среда Vicher (Virtual Chemical Reaction Module) на основе SD-компьютерной графики [8]. Образовательное приложение ВР моделирует фрагмент современного химического завода, симулирующий промышленные методы осуществления каталитических реакций, в частности, воспроизводящий в них неизотермические эффекты. Студенты могут практически апробировать теоретические знания, полученные в аудитории, исследуя виртуальное химическое производство. Особое место отводится возможностям освоения навыков в области техники безопасности при протекании химических процессов в ходе взаимодействия с экспериментальными установками в ситуациях симулируемых аварий.

В исследовании [5], проведенном на факультете химического машиностроения Ноттингемского университета (Соединенное Королевство), были разработаны виртуальные среды для обучения персонала эксплуатации центробежных насосов и проведения экспериментов по виртуальному сжижению и поглощению газа. Высокий уровень реализма был достигнут в виртуальной абсорбционной колонне, а также в виртуальной котельной, представляющей динамическую модель химического процесса генерации пара в реальном времени.

К разработке интерактивной обучающей среды виртуальной реальности ViRILE авторов побудило выявление того, что студенты специальности химического машиностроения Ноттингемского университета не могли идентифицировать образцы технологического оборудования после их теоретического изучения в аудиторном образовательном процессе. Посредством проектирования реалистичных трехмерных виртуальных сред была создана модель нефтехимического завода, позволяющая взаимодействовать с прототипами

крупномасштабного оборудования, например,

наблюдать химические реакции или имитировать ситуации крупных аварий. Производилось динамическое моделирование процесса в реальном времени, а в целях придания большей реалистичности виртуальной среде

использовались цифровые фотографии. Это позволило студентам экспериментировать с оборудованием, доступ к которому обычно затруднен. Разработанная имитационная модель содержит более миллиарда дискретных настраиваемых состояний, что позволяет студентам неограниченно использовать возможности экспериментирования, а преподавателям - давать студентам индивидуальные задания. Виртуальная среда содержит также экономическую модель, позволяющую производить расчет

экономических параметров производства и калькуляцию затрат на технологические процессы [9].

В Университете Квинсленда (Австралия) для подготовки инженеров также разработана виртуальная модель нефтеперерабатывающего завода BP (Bulwer Island) Refinery, позволяющая совершать «виртуальные прогулки» по заводу, увеличивать и уменьшать изображение и вращать его на 360 градусов [10].

В университетском колледже Оксфорс (Осло) на курсах по химической и электротехнической подготовкам применяются симуляционные модули, имитирующие процесс разделения нефти и газа и другие технологические процессы [11]. На симуляторах студенты учатся прогнозировать и тестировать ситуации нормального протекания и технологических нарушений на малогабаритной установке по добыче нефти и газа, а также объяснять основные экономические и экологические аспекты таких изменений на мелкомасштабном нефтегазодобывающем

предприятии.

В Университете Коимбра (Португалия) применяется веб-приложение для моделирования многокомпонентных дистилляционных колонн с использованием MATLAB WebServer [12]. Приложение позволяет удаленному

пользователю, зайдя на сайт приложения, выбрать рабочие параметры и выполнить онлайн-моделирование. Студенты могут наблюдать на симуляторе, как изменения параметров процесса и начальных условий влияют на конструкцию и производительность дистилляционной колонны.

В работе [13] анализируется опыт использования в процессе подготовки инженеров в области химической технологии виртуальной модели завода по производству сухого молока. В приложении, разработанном на факультете

химической и технологической инженерии Университета Кентербери (Новая Зеландия) совместно с лабораторией HIT Lab NZ, смоделирован завод по производству молочного порошка, содержащий разнообразные технологические установки. Отличительной особенностью данной симуляции является предъявление контекстной информации при перемещении пользователей по панорамным изображениям элементов и узлов технологических установок и процессов.

В Университете Минью (Португалия) внедрены две виртуальные лаборатории для курса «Лаборатория химических технологий» магистерской программы по биологической инженерии. Одна из лабораторий, осуществляющая полную замену реального эксперимента, предназначена для определения корреляции между скоростью переноса кислорода из воздуха в жидкую среду, скоростью аэрации и интенсивностью перемешивания в реакторе. Другая виртуальная лаборатория предназначена для измерения времени пребывания в резервуарах и была реализована не для замены реального эксперимента, а для его поддержки [14].

Компьютерный симулятор биореактора, осуществляющего очистку сточных вод для их повторного использования, был применен в курсе «Очистка воды» для студентов, обучающихся по направлению «Химическая инженерия» в институте ENSIACET (Франция). Имитационная лабораторная работа продолжительностью три с половиной часа давала результаты, требующие более пятнадцати месяцев реальных экспериментов [15].

Использование виртуальных симуляций и анимаций в процессе изучения хроматографии в курсе аналитической химии бакалавриата рассмотрено в работе [16]. Преимущества виртуальной хроматографии авторы

обосновывают тем, что традиционные методы позволяют рассмотреть лишь ограниченное количество хроматограмм, и в формате статических иллюстраций, не передающих динамику процессов и не позволяющих ощутить эффекты незначительных изменений

экспериментальных параметров. В качестве достоинств программного обеспечения отмечаются также наличие базы данных с возможностью поиска, содержащей более 6000 хроматограмм, высокий визуальный характер и возможность более подробного представления объекта. При этом авторы затрагивают важный аспект использования инновационных разработок в образовательном процессе, касающийся

педагогических целей их внедрения. Трудно не согласиться с их высказыванием, что «целью является не внедрение технологии... как таковой, а повышение эффективности обучения с помощью таких инструментов» (перевод наш. -Г.Х.) [16, p.1488], а также с замечанием о недостаточности подобной информации в публикациях. Действительно, данная работа является одной из немногих, где подробно описывается педагогическое сопровождение виртуальной симуляции - проектирование, внедрение и оценка набора упражнений для виртуальной хроматографии. Нельзя не подчеркнуть значимость одной из сформулированных исследователями

педагогических целей, заключавшейся в том, что само программное обеспечение не должно быть препятствием или отвлечением от задачи манипулирования хроматографическими

условиями и контроля за результатами этих изменений.

В исследовании [17] проводился виртуальный лабораторный эксперимент в виртуальном мире Second Life, который имитировал реальный химический эксперимент. Для виртуального эксперимента потребовалось в два раза меньше времени. По результатам опроса студенты высказали небольшое предпочтение реальным экспериментам по сравнению с виртуальными. Авторы делают вывод, что нет необходимости заменять все реальные эксперименты виртуальными, но в некоторых случаях лабораторные эксперименты в виртуальном мире Second Life могут быть хорошей альтернативой.

Завершив характеристику виртуальных симуляций, отметим их недостатки, выделяемые исследователями. Это недостаточная

реалистичность промышленных интерфейсов, в отличие от удаленных экспериментов, которые выполняют также важную функцию взаимодействия с промышленными партнерами [18]. Кроме того, виртуальные симуляции не могут обеспечить столь же полноценного опыта и знаний, что и реальные эксперименты. Так, в ходе применения виртуальных симуляций студенты фактически не взаимодействуют с настоящими химическими веществами или оборудованием. Наконец, виртуальный опыт не дает реальных стимулов для соблюдения правил безопасности

[17].

Среди приложений ВР, основывающихся на удаленных реальных экспериментах, можно назвать веб-лабораторию, созданную в Берлинском технологическом университете для доступа и проведения экспериментов с химическими технологическими установками

[19]. В эксперименте задействованы колонна дистилляции этанол-вода и веб-приложение для потоковой передачи видео, позволяющее проводить удаленные эксперименты в режиме реального времени через Интернет. В ходе оценки разработанного инструментария студенты в роли операторов должны идентифицировать, выявить причины и устранить два нарушения, влияющие на работу колонны, вернув процесс в устойчивое состояние.

В Кембриджском университете создан химический реактор с дистанционным управлением, дающий студентам возможность удаленно запускать эксперименты и использовать его в качестве полноценно функционирующей установки химического машиностроения в условиях, когда проведение лабораторных экспериментов невозможно или затруднено [18].

В университете "BABES-BOLYAI" University of Cluj-Napoca (Румыния) для специализации автоматизированного химического

машиностроения были разработаны приложения, обеспечивающие удаленный доступ к технологическому оборудованию процесса дистилляции и другим экспериментальным установкам химических предприятий [20].

Вместе с тем, удаленные эксперименты имеют свои сложности и ограничения. Это, прежде всего, затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также требования к персоналу. Отмечается, что высокая текучесть кадров в высшем образовании иногда приводит к тому, что удаленный эксперимент перестает работать, когда технические знания, необходимые для его поддержания, теряются [18].

В целом, большинство авторов сходятся во мнении, что виртуальные эксперименты следует рассматривать не как замену реального эксперимента, а как способ помочь студентам выполнять и интерпретировать реальные экспериментальные лабораторные проекты. В связи с достаточной сложностью реализации рекомендуется использовать виртуальную реальность в качестве дополнения к реальному опыту или в ситуациях, когда реальный опыт недоступен.

Другое направление использования ВР в химических дисциплинах связано с визуализацией абстрактных концепций и формированием пространственного мышления.

В исследовании [6] разработана иммерсивная тактильная система ВР для обучения основному углеводородному связыванию и молекулярным структурам в органической химии. В виртуальной среде пользователи вручную создают молекулы углеводородов, получая тактильную обратную

связь через перчатки со встроенными датчиками. Приложение поддерживает различные графические интерфейсы, включая ноутбуки, мобильные телефоны и планшеты.

В исследовании [21], проведенном в Центре виртуальной реальности Университета Солфорда (Великобритания), сравнивалась эффективность использования 3D-анимации в виртуальной комнате с 2D-анимацией на рабочем столе компьютера. Изучалась реакция метилового оранжевого с соляной кислотой в двух вариантах - без воды и в воде. Результаты продемонстрировали, что после применения иммерсивного формата виртуальной реальности понимание студентами структуры молекул и их изменений во время химической реакции улучшилось.

Растет популярность игровых виртуальных миров, таких как Second Life, которая используется в образовательных приложениях для визуализации пространственной информации. Так, в исследовании [22] изучалось влияние объектов виртуальной 3D-среды Second Life на результаты обучения химии, в частности, такие показатели, как удобство использования особенностей виртуальной среды, чувство присутствия учащихся в виртуальной среде, навыки пространственной ориентации (возможности виртуальной реальности, связанные с масштабированием и поворотом, вращением и манипуляцией) и

самоэффективность.

В исследовании [23] сравнивалась эффективность реальных и виртуальных моделей при изучении молекулярных структур в курсе органической химии. Реальные модели

создавались из специального набора для молекулярного моделирования в курсе химии; виртуальные модели создавались на настольном компьютере с использованием стерео-очков. При этом возможности манипуляций с виртуальными моделями были ограничены по сравнению с реальными моделями. Результаты показали, что применение виртуальных моделей молекул может быть не менее эффективным, чем использование реальных моделей.

Подводя итог характеристике второго направления использования виртуальных приложений в химическом образовании, следует отметить, что пока отсутствуют однозначные данные о сравнительной эффективности использования виртуальных и реальных моделей. Наряду с исследованиями, сообщающими о преимуществах виртуальных моделей, имеются результаты, свидетельствующие, напротив, о превосходстве физических моделей над виртуальными [24].

Проведенный анализ позволил выявить преимущества образовательных приложений ВР: более высокая интерактивность по сравнению с обычными компьютерными системами; возможности взаимодействия с моделями промышленных установок; симуляции опасностей, аварийных и чрезвычайных ситуаций; наблюдения за процессами с разных точек зрения; визуализации невидимых процессов; изменения временных параметров, в частности, замедленного протекания быстрых процессов и наоборот; масштабирования в трехмерных конструкциях; погружения в эти миры на основе интуитивно понятных пользовательских интерфейсов.

Литература:

1. Иванов В.Г. Инженерное образование в цифровом мире / В.Г. Иванов, А.А. Кайбияйнен, Л.Т. Мифтахутдинова // Высшее образование в России. -2017. - № 12. - С. 137-144.

2. Milgram P. Augmented reality: a class of displays on the reality-virtuality continuum / P. Milgram, H. Takemura, A. Utsumi, F. Kishino // Proceedings of Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers: Telemanipulator and Telepresence Technologies (2351), Boston, MA, 1995.

3. Panetta K. 5 Trends Emerge in the Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies, 2018. https://www.gartner.com/smarterwithgartner/5-trends-emerge-in-gartner-hype-cycle-for-emerging-technologies-2018/

4. Pantelidis V.S. Reasons to Use Virtual Reality in Education and Training Courses and a Model to Determine

When to Use Virtual Reality / V. Pantelidis // Themes in Science and Technology Education, 2009, 2(1-2), 59-70.

5. Nasios K. Improving Chemical Plant Safety Training Using Virtual Reality. PhD thesis, University of Nottingham, 2002. http://eprints.nottingham.ac.uk/10039/

6. Edwards B.I. Haptic Virtual Reality and Immersive Learning for Enhanced Organic Chemistry Instruction / B.I. Edwards, K.S. Bielawski, R.F. Prada, A.D. Cheok // Preprints 2018, 2018040065 (doi: 10.20944/preprints201804.0065.v1).

7. Хасанова Г.Ф. E-learning в подготовке инженеров для полимерных производств / Г.Ф. Хасанова // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - № 4. - С. 389-393.

8. Bell J.T. The Application of Virtual Reality to Chemical Engineering and Education / J.T. Bell, H.S. Fogler // Proceedings of the 1998 ASEE North Central

Section Meeting, University of Detroit Mercy, Detroit, MI, April 3-4, 1998.

9. Schofield D. Virtual Reality Interactive Learning Environments / D. Schofield, E. Lester, J.A. Wilson // Conference EE: Innovation, Good Practice and Research in Engineering Education Conference, 2004.

10. Norton C. Development and Deployment of an Immersive Learning Environment for Enhancing Process Systems Engineering Concepts / C. Norton, I. Cameron, C. Crosthwaite, N. Balliu, M. Tade, D. Shallcross, A. Hoadley, G. Barton, J. Kavanagh // Education for Chemical Engineers, 3 (2008), e75-e83.

11. Komulainen T.M. Integrating Commercial Process Simulators into Engineering Courses / T.M. Komulainen // 10th IFAC Symposium Advances in Control Education The International Federation of Automatic Control August 28-30, 2013. Sheffield, UK.

12. Rafael A.C., Bernardo F., Ferreira L.M., Rasteiro M.G., Teixeira J.C. "Virtual Applications Using a Web PLatform to Teach Chemical Engineering: the Distillation Case", Trans. IChem, Part D, 2, 20-28, 2007.

13. Rahim A.E. A Desktop Virtual Reality Application for Chemical and Process Engineering Education / A. E. Rahim, A. Duenser, M. Billinghurst, A. Herritsch, K. Unsworth, A. Mckinnon, P. Gostomski // Proceedings of the 24th Australian Computer-Human Interaction Conference. New York: ACM Press, 2012, pp. 1-8.

14. Domingues L. Virtual Laboratories in (Bio)chemical Engineering Education / L. Domingues, I. Rocha, F. Dourado, M. Alves, E. C. Ferreira // Education for Chemical Engineers, 5 (2010), e22-e27.

15. Hernández Y.G. Development of a Submerged Membrane Bioreactor simulator: a useful tool for teaching its functioning / Y.G. Hernández, U.J.J. Haza, C. Albasi, M. Alliet // Education for Chemical Engineers, 9 (2014), e32-e41.

16. Stone D.C. Teaching Chromatography Using Virtual Laboratory Exercises / D.C. Stone // Journal of Chemical Education, 2007, 84 (9), p. 1488.

17. Winkelmann K. A Study of High School Students' Performance of a Chemistry Experiment within the Virtual World of Second Life / K. Winkelmann, M. Scott, D. Wong // Journal of Chemical Education, 2014, 91 (9), p.1432-1438.

18. Botero M.L. Cambridge weblabs: A Process Control System Using Industrial Standard SIMATIC PCS 7 / M.L. Botero, A. Selmer, R. Watson, M. Bansal, M. Kraft // Education for Chemical Engineers, 16 (2016), 1-8.

19. Klein A. Web Based Remote Experiments for Chemical Engineering Education / A. Klein, G. Wozny // Education for Chemical Engineers (2006), 1: 134-138.

20. Cristea V.M. E-tools for Education and Research in Chemical Engineering / V.M. Cristea, A. Imre-Lucaci, Z.K. Nagy, S.P. Agachi // Chem Bull. "POLITEHNICA" Univ. (Timijoara). Volume 50 (64), 1-2, 2005.

21. Limniou M. Full immersive virtual environment CAVETM in chemistry education / M. Limniou, D. Roberts, N. Papadopoulos // Computers & Education 51 (2008) 584-593.

22. Merchant Z. The Learner Characteristics, Features of Desktop 3d Virtual Reality Environments, and College Chemistry Instruction: A Structural Equation Modeling Analysis / Z. Merchant, E.T. Goetz, W. Keeney-Kennicutt, O. Kwok, L. Cifuentes, T.J. Davis // Computers & Education 59 (2012) 551-568.

23. Stull A.T. Usability of Concrete and Virtual Models in Chemistry Instruction / A.T. Stull, T. Barrett, M. Hegarty // Computers in Human Behavior 29 (2013) 25462556.

24. Fjeld M. Tangible user interface for chemistry education: Comparative evaluation and re-design / M. Fjeld, J. Fredriksson, M. Ejdestig, F. Duca, K. Botschi, B. Voegtli // ACM proceedings of CHI07, 2007, Vol. 2, pp. 805-808.

Сведения об авторе:

Хасанова Гульнара Фатыховна (г. Казань, Россия), доктор педагогических наук, профессор кафедры инженерной педагогики и психологии, Казанский национальный исследовательский технологический университет, e-mail: gkhasanova@mail.ru

Data about the author:

G. Khasanova (Kazan, Russia), Doctor of Pedagogy, professor at the Department of Engineering Pedagogy and Psychology, Kazan State Research Technological University, e-mail: gkhasanova@mail.ru

Статья поступила в редакцию 15.11.2018