Hegedűs-Kuti János: Digitális ikrek az oktatásban – Hatékony tanulási eszközök és módszerek fejlesztése

A DIGITAL-TWIN alkalmazása tanmenetek igényeinek összehangolásával című projekt célja a digitális iker technológia (digital twin, DT) bevezetése az oktatás különböző területein, hogy támogassa a hallgatók tanulási élményét és a tanmenetek hatékonyságát. A DT-technológia segítségével a hallgatók valósághű, interaktív környezetben gyakorolhatnak, miközben az oktatók hatékonyabb és energiahatékonyabb eszközöket alkalmazhatnak. A projekt két fő irányban valósítja meg a digitális ikrek integrációját: fizikális modellek és virtuális környezetek fejlesztésével.

Fizikai digitális ikrek az oktatásban

A fizikai digitális ikrek alkalmazása során 3D-szkennelés és -nyomtatás segítségével olyan modelleket készítenek, amelyek valósághű módon szimulálják az oktatott tárgyakat vagy folyamatokat. Az ilyen modellek lehetővé teszik a hallgatók számára, hogy kockázatmentesen tanulják meg az összetett rendszerek működését. Példák:

• Gyártástechnológia: Összetett alkatrészek modellezése és szimulációja a gyártósori folyamatok megértésére.
• Humánbiológia: Anatómiai modellek (például koponya, izomcsoportok) előállítása az orvosi képzés támogatására.
• Izotóp- és detektorrendszerek: Fizikai modellek készítése, amelyek megkönnyítik a nukleáris technológiák oktatását.

A fizikai modellek lehetőséget biztosítanak a hallgatók számára, hogy aktívan részt vegyenek a tanórákon, csökkentve a passzív tanulási időszakokat, miközben növelik az érdeklődést és a részvételt.

Virtuális környezetek az oktatásban digitális ikrek segítségével

A digitális iker technológiát virtuális környezetek létrehozására is használják, hogy a hallgatók interaktív és biztonságos módon ismerkedhessenek meg az eszközökkel és a folyamatokkal. Az ilyen rendszerek böngészőalapú megoldásokkal, könnyen elérhető és energiatakarékos formában jeleníthetők meg. Példák:

• Robotkarok szimulációja: Mérnöki tanulmányokhoz alkalmazott virtuális robotkar, amely a valós eszköz működését imitálja.
• Virtuális szabadulószobák: Humánbiológiával kapcsolatos kihívások, amelyek gamifikált formában teszik vonzóvá a tanulást.
• Mikrobiológiai felfedező túrák: Digitális eszközökkel támogatott virtuális utazások a sejtek világában.

Ezek a megoldások lehetővé teszik, hogy a drága, nehezen hozzáférhető eszközöket helyettesítsék, miközben a hallgatók ugyanazt a tapasztalatot élhetik át a saját eszközeiken. Az ilyen fejlesztések csökkentik a passzív hallgatók arányát, és növelik az aktív részvételt.

Hatások és jövőkép

A digitális ikrek alkalmazása az oktatásban innovatív módszereket kínál az elméleti és a gyakorlati ismeretek elsajátítására, miközben minimalizálja az erőforrásokkal kapcsolatos korlátokat. A projekt nemcsak a hallgatói élményt javítja, hanem az oktatók munkáját is hatékonyabbá és élvezetesebbé teszi. A hallgatók magabiztosabban alkalmazhatják az új ismereteket, a szimulált környezetek pedig előkészítik őket a valós helyzetekre. Az eredmények széles körben adaptálhatók a különböző oktatási szinteken és területeken, hozzájárulva a modern oktatás fejlődéséhez.