dtЦифровая трансформацияDigital Transformation2522-96132524-2822Educational Establishment “Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics”10.35596/1729-7648-2025-31-2-41-51dt-940Research ArticleЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ, ОБРАЗОВАНИЕECONOMIC SCIENCES, EDUCATIONНанотехнология и дополненная реальность как основы виртуализации образовательного материала при обученииNanotechnology and Augmented Reality as the Basis for Virtualization of Edu cational Material in TrainingБеляевВ. В.BelyaevV. V.

Беляев Виктор Васильевич, д-р техн. наук, проф.,

105005, Москва, ул. Радио, 10А

Тел.: +7 495 780-09-43

Belyaev Victor Vasilievich, Dr. Sci. (Tech.), Professor

105005, Moscow, Radio St., 10A

Tel.: +7 495 780-09-43

vic_belyaev@mail.ruГраньТ. Н.GranT. N.

канд. пед. наук, доц.

Москва

Cand. Sci. (Ped.), Associate Professor

Moscow

ЗоринаА. А.ZorinaA. A.

школа № 760 имени А. П. Маресьева

Москва

Moscow

КостяковаВ. Г.KostyakovaV. G.

канд. пед. наук, доц.

Москва

Cand. Sci. (Ped.), Associate Professor

Moscow

ШевчукМ. В.ShevchukM. V.

канд. физ.-мат. наук, доц.

Москва

Cand. Sci. (Phys. and Math.), Associate Professor

Moscow

МиняйловВ. В.MinyailovV. V.

канд. хим. наук, доц.

Москва

Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor

Moscow

ЧертополоховВ. А.ChertopolokhovV. A.

канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр.

Москва

Cand. Sci. (Phys. and Math.), Senior Researcher

Moscow

Государственный университет просвещения; Российский университет дружбы народовState University of Education; RUDN UniversityГосударственный университет просвещенияState University of EducationШкола № 760 имени А. П. МаресьеваSchool No 760 named after A. P. MaresyevМосковский государственный университет имени М. В. ЛомоносоваLomonosov Moscow State University2025200620253124151Copyright © Беляев В.В., Грань Т.Н., Зорина А.А., Костякова В.Г., Шевчук М.В., Миняйлов В.В., Чертополохов В.А., 20252025Беляев В.В., Грань Т.Н., Зорина А.А., Костякова В.Г., Шевчук М.В., Миняйлов В.В., Чертополохов В.А.Belyaev V.V., Gran T.N., Zorina A.A., Kostyakova V.G., Shevchuk M.V., Minyailov V.V., Chertopolokhov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://dt.bsuir.by/jour/article/view/940

Рассмотрены теоретические и практические аспекты применения технологий виртуальной и дополненной реальности (VR/AR) в образовательном процессе. Проанализирован потенциал этих техно логий для совершенствования образования, особенно в условиях необходимости дистанционного обучения. Выделены ключевые преимущества VR/AR-технологий: визуализация сложных научных концепций, доступ к виртуальным моделям дорогостоящего оборудования, безопасность при работе с потенциально опасными объектами, повышение вовлеченности обучающихся. Приведен практический опыт внедрения VR/AR-технологий в образовательный процесс Государственного университета просвещения и Московского государственного университета на примере нескольких дисциплин: разработка мобильного приложения дополненной реальности для изучения архитектуры компьютера в рамках курса информатики; создание виртуальных лабораторных работ по дисциплине «Введение в физику нанотехнологии»; программа дополнительного образования по технологиям виртуальной и дополненной реальности; применение AR для демонстрации 3D-моделей молекул на химическом факультете МГУ. Интеграция VR/AR-технологий в образовательный процесс способствует формированию у обучающихся современных компетенций, расширению содержания преподаваемых дисциплин и повышению эффективности обучения в целом.

The article considers theoretical and practical aspects of using virtual and augmented reality (VR/AR) technologies in the educational process. The potential of these technologies for improving education is analyzed, especially in the context of the need for distance learning. The key advantages of VR/AR technologies are highlighted: visualization of complex scientific concepts, access to virtual models of expensive equipment, safety when working with potentially dangerous objects, and increased student engagement. The practical experience of intro ducing VR/AR technologies into the educational process of the State University of Education and Moscow State University is considered using the example of several disciplines: development of an augmented reality mobile application for studying computer architecture as part of a computer science course; creation of virtual laboratory works on the discipline “Introduction to the Physics of Nanotechnology”; additional education program in virtual and augmented reality technologies; use of AR to demonstrate 3D models of molecules at the Chemistry Depart ment of Moscow State University. The integration of VR/AR technologies into the educational process contributes to the formation of modern competencies in students, expansion of the content of taught disciplines and improve ment of the effectiveness of learning in general.

виртуальная реальностьдополненная реальностьвиртуализациясфера образованиянанотехнологиидистанционное обучениеобразовательные технологииvirtual realityaugmented realityvirtualizationeducationnanotechnologydistance learningeduca tional technologiesReferencesБеляев, В. В. Погружение в суперреальность. По результатам симпозиума SID 2014 / В. В. Беляев // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2014. № 6. С. 32–44.Belyaev V. V. (2014) Immersion into Superreality. Based on the Results of the SID 2014 Symposium. Electronics: Science, Technology, Business. (6), 32–44 (in Russian).Беляев, В. В. Дисплеи для военного применения: специфика отрасли, современные технологии и вектор развития / В. В. Беляев, Д. Суарес // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2017. № 6. С. 52–63. https://doi.org/10.22184/1992-4178.2017.166.6.52.63.Belyaev V. V., Suarez D. (2017) Displays for Military Applications: Industry Specifics, Modern Technologies and Development Vector. Electronics: Science, Technology, Business. (6), 52–63. https://doi. org/10.22184/1992-4178.2017.166.6.52.63 (in Russian).Huang, A. Teaching, Learning, and Assessment with Virtualization Technology / A. Huang // Journal of Educatio nal Technology Systems. 2019. Vol. 47, No 4. P. 523–538. https://doi.org/10.1177/0047239518812707.Huang A. (2019) Teaching, Learning, and Assessment with Virtualization Technology. Journal of Educational Technology Systems. 47 (4), 523–538. https://doi.org/10.1177/0047239518812707.Ray, S. Virtualization of Science Education: A Lesson from the COVID-19 Pandemic / S. Ray, S. Srivastav // Journal of Proteins and Proteomics. 2020. Vol. 11. P. 77–80. https://doi.org/10.1007/s42485-020-00038-7.Ray S., Srivastav S. (2020) Virtualization of Science Education: A Lesson from the COVID-19 Pandemic. Journal of Proteins and Proteomics. 11, 77–80. https://doi.org/10.1007/s42485-020-00038-7.Annappaiah, D. H. Virtualization Technologies and Techniques in Education Learning Applications / D. H. Annappaiah, V. K. Agrawal // World Academy of Science, Engineering and Technology. 2011. Vol. 59. P. 1824–1829.Annappaiah D. H., Agrawal V. K. (2011) Virtualization Technologies and Techniques in Education Learning Applications. World Academy of Science, Engineering and Technology. 59, 1824–1829.Klement, M. Models of Integration of Virtualization in Education: Virtualization Technology and Possibilities of Its Use in Education / M. Klement // Computers & Education. 2017. Vol. 105. P. 31–43. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2016.11.006.Klement M. (2017) Models of Integration of Virtualization in Education: Virtualization Technology and Possibilities of Its Use in Education. Computers & Education. 105, 31–43. https://doi.org/10.1016/j. compedu.2016.11.006.LaValle, S. M. Virtual Reality / S. M. LaValle. UK: Cambridge University Press & Assessment, 2023.LaValle S. M. (2023) Virtual Reality. UK, Cambridge University Press & Assessment Publ.Aukstakalnis, S. Practical Augmented Reality: A Guide to the Technologies, Applications, and Human Factors for AR and VR (Usability) / S. Aukstakalnis. USA: Addison-Wesley Professional Publ., 2016.Aukstakalnis S. (2016) Practical Augmented Reality: A Guide to the Technologies, Applications, and Human Factors for AR and VR (Usability). USA, Addison-Wesley Professional Publ.Иванова, А. В. Технологии виртуальной и дополненной реальности: возможности и препятствия применения / А. В. Иванова // Стратегические решения и риск-менеджмент. 2018. № 3. С. 88–107. https://doi.org/10.17747/2078-8886-2018-3-88-107.Ivanova A. V. (2018) VR & AR Technologies: Opportunities and Application Obstacles. Strategic Decisions and Risk Management. (3), 88–107. https://doi.org/10.17747/2078-8886-2018-3-88-107 (in Russian).Шевчук, М. В. Проектирование образовательного процесса на основе технологии виртуальной реальности / М. В. Шевчук, В. Г. Шевченко, А. А. Зорина // Информатика в школе. 2020. № 10. С. 19–31.Shevchuk M. V., Shevchenko V. G., Zorina A. A. (2020) Designing the Educational Process Based on Virtual Reality Technology. Informatics at School. (10), 19–31 (in Russian).Введение в физику нанотехнологии / В. В. Беляев [и др.]. М.: Гос. ун-т просвещ., 2024. ISBN 978-5-7017-3461-4.Belyaev V. V., Chausov D. N., Kurilov A. D., Burdanova M. G., Zverev N. V. (2024) Introduction to Nanotechnology Physics: A Methodological Guide for Laboratory and Practical Work. Moscow, State University of Education. ISBN 978-5-7017-3461-4 (in Russian).Быков, В. А. Нанотехнологии в современной науке: фестиваль науки МГОУ / В. А. Быков // Нанотехнологическое общество России и группа компаний «НТ-МДТ Spectrum Instruments». М., 2017.Bykov V. A. (2017) Nanotechnology in Modern Science: Science Festival MRSU. Nanotechnology Society of Russia and “NT-MDT Spectrum Instruments” Group of Companies. Moskow (in Russian).Быков, В. А. Зондовая микроскопия и спектроскопия: приборы и методы для комплексного анализа поверхностных структур / В. А. Быков, В. В. Поляков // Нанотехнологии: Образование, Наука, Инновации: сб. ст. X Всерос. науч.-практ. конф. Курск: Курский государственный университет, 2019. С. 17–18.Bykov V. A., Polyakov V. V. (2019) Probe Microscopy and Spectroscopy: Instruments and Methods for Comp rehensive Analysis of Surface Structures. Nanotechnology: Education, Science, Innovation: Proceedings of the X All-Russian Scientific and Practical Conference. Kursk, Kursk State University. 17–18 (in Russian).Тодуа, П. Метрология и стандартизация в нанотехнологиях / П. Тодуа // Фотоника. 2010. № 1. С. 2–8.Todua P. (2010) Metrology and Standardization in Nanotechnology. Photonics. (1), 2–8 (in Russian).Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry Analyses of Vancomycin / L. Du [et al.] // Biointerphases. 2018. Vol. 13, No 3. https://doi.org/10.1116/1.5016186.Lin Du, Xiaohui Yang, Wenqiang Li, Haoying Li, Shanbao Feng, Rong Zeng, et al. (2018) Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry Analyses of Vancomycin. Biointerphases. 13 (3). https://doi.org/10.1116/1.5016186.Новые задачи физико-математического практикума. Часть II. Тестирование качества сближения устройства спасения космонавта с международной космической станцией / В. В. Александров [и др.]. М.: Изд-во попеч. совета мех.-матем. ф-та МГУ, 2015.Aleksandrov V. V., Bugrov D. I., Kruchinina A. P., Lebedev A. V., Lemak S. S., Tikhonova K. V., et al. (2015) New Problems of the Physical and Mathematical Practicum. Part II. Testing the Quality of Appro ach of the Cosmonaut Rescue Device to the International Space Station. Moscow, Publishing House of the Board of Trustees of the Faculty of Mechanics and Mathematics of Moscow State University (in Russian).Хребтова, С. Б. Дополненная реальность в обучении: наглядное и понятийное в демонстрации моделей молекул / С. Б. Хребтова, Е. В. Высоцкая, В. В. Миняйлов // Давыдовские чтения: сб. тез. участников II Междунар. науч.-практ. конф., 12–13 сент. 2022 г. М.: ФГБОУ ВО МГППУ, 2022. С. 275–278.Khrebtova S. B., Vysotskaya E. V., Minyaylov V. V. (2022) Augmented Reality in Education: Visual and Conceptual in Demonstrating Molecular Models. Davydov Readings, Collection of Abstracts of Partici pants of the II International Scientific and Practical Conference, Sept. 12–13. Moscow, MSUPE. 275–278 (in Russian).Примеры моделей кристаллических структур [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://p3d.in/u/crystal3d. Дата доступа: 22.03.2025.Examples of Crystal Structure Models. Available: https://p3d.in/u/crystal3d (Accessed 22 March 2025) (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.