Taller 3D para la mejora de las habilidades espaciales El papel de la Realidad Aumentada y los Dispositivos Móviles como alternativa a la manipulación de los modelos físicos
http://www.anfore3d.com Jose Luis Saorín, Jorge de la Torre Cantero Norena Martin-Dorta, Manuel Contero González
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¿Quiénes somos? DEHAES DIGILAB es un grupo Multidisciplinar que trabaja
en diferentes áreas de investigación
• Desarrollo y evaluación de contenidos digitales interactivos. • Uso de tecnologías avanzadas para el desarrollo de competencias • BIM (Building Information Model)
• DEHAES (Grupo de investigación para el Desarrollo de Habilidades Espaciales), • Habilidades Espaciales son un elemento fundamental para el éxito en estudios de ciencia y tecnología. (STEM)
www.digilab.es DEHAES
Actualidad STEM El país. Jueves 18 de Abril de 2013
Los licenciados en matemáticas, ciencias y tecnología suponen apenas el 21% del total de graduados en la UE. Una cifra que ha decrecido, además, un
3% en nueve años. DEHAES
HABILIDADES ESPACIALES Un estudio longitudinal de 400.000 participantes realizado por Wai, Lubinski y Benbow (2009) encontró que el 45% de los doctorados en Ciencias y Tecnología en Estados Unidos estaban dentro del 4% de los alumnos de instituto que tenían los mejores resultados en habilidades espaciales. Más aun, el 90 % de estos doctorados en ciencias durante su adolescencia estaban en el primer cuartil de habilidades espaciales. El
problema
con las habilidades espaciales, no es sólo
desarrollarla sino conseguir que los alumnos no sientan rechazo hacia disciplinas técnicas. DEHAES
Múltiples estrategias para el desarrollo de las habilidades espaciales • Desarrollo de software • Propio o de casas comerciales
+ • Desarrollo de Plugins/ Apps •
Commercial and university
• Desarrollo de Contenidos Educacionales • Más allá de lo multimedia y la interacción • Libros electrónicos multimedia
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¿PORQUÉ SKETCHUP? • • • • • • •
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Fácil de descargar e instalar. Multiplataforma. Entorno 3D intuitivo. Muy fácill de aprender Robusto. No tiene problemas de funcionamiento. No es un prototipo para investigación Versión Gratuita Posibilidad de combinar la información 2D con el entorno 3D Fácil de implantar en centros educativos Menú de vistas gráfico que facilita el aprendizaje de la relación entre el objeto 3D y sus vistas normalizadas
Variedad de plugins específicos Va más allá de la interacción, permite la Creación.
DEBILIDAD • No existe versión para plataformas móviles (IOS/ Android) DEHAES
TALLER DE MODELADO 3D Objetivo: Entender las relación entre un objeto 3D y sus proyecciones ortogonales en 2D. Software: SketchUp 144 ejercicios distribuidos en niveles de dificultad
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Problema con los modelos reales de aluminio
El taller incluye una práctica donde los alumnos manipulan modelos reales de aluminio
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PHYSICAL (TANGIBLE) MODELS Manipular modelos reales se ha demostrado como útil para el desarrollo de la capacidad de los alumnos para entender la relación entre el objeto 3D y su representación 2D
Pero existen algunos problemas: • Los profesores tienen que transportarlos. • Hay que controlar que no se pierdan. • Son caras. • Son
imposibles de usar en entornos
virtuales de aprendizaje
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¿TENEMOS ALTERNATIVAS? Manipular modelos reales se ha demostrado como útil para el desarrollo de la capacidad de los alumnos para entender la relación entre el objeto 3D y su representación 2D Por lo tanto estamos buscando modelos virtuales que permitan al usuario interactuar con la información gráfica a través de manipulación
directa,
de
una
manera
semejante a como manipulamos las piezas reales
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ALTERNATIVAS Realidad Aumentada
Digital Tablets
(usando una marca)
(Pantalla Multitáctil)
El usuario manipula una cartulina con una marca impresa
Los modelos 3D se manipulan con los manos
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ALTERNATIVAS
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¿PORQUÉ AR-MEDIA ? •
Visualizador Gratuito y versión profesional liberada desde Enero 2013
•
Enlace directo al menú de sketchUp, permitiendo una completa autonomía para crear contenidos 3D en Realidad aumentada.
•
Múltiples funcionalidades: • • • • •
•
Escenas multicapa, Marcas geolocalizadas, Multimarca, Interacción con video y sonido Marcas personalizadas…
Multiplatforma (Win/Mac) y multisoporte (PC/ iOS). DEHAES
REALIDAD AUMENTADA (PC) Necesidades: 1)Una Marca
4
2) Un visualizador gratuito: ARPlayer 3) Un fichero de realidad aumentada generado mediante : AR-media plugin para Google SketchUp de Inglobe Technologies
2
1
4) Una camaraweb DEHAES
REALIDAD AUMENTADA (IOS) 4
Necesidades: 1)Una Marca
2 1
2) Un visualizador gratuito: ARPlayer 3) Un fichero de realidad aumentada generado mediante : AR-media plugin para Google SketchUp de Inglobe Technologies 4) Un Ipad/Iphone DEHAES
DIGITAL TABLETS Necesidades:
1
1)A digital tablet /smartphone (multi-touch screen) 2) A free viewer: Inventor© Publisher Mobile Viewer (available for IOs and Android)
2
3) An IPM file generated with: Autodesk© Inventor Publisher 2012
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ENTORNOS VIRTUALES DE APRENDIZAJE Educación Formal (Moodle)
Educación Informal (www.anfore3d.com)
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REALIDAD AUMENTADA EN: www.anfore3d.com Practica 1.1 (Manipulación modelos 3D) • Seis modelos 3D para su manipulación manual (Realidad Aumentada para PC & IOS) Ayuda (multicapa) • Ficheros de Realidad Aumentada para entender las Vistas Normalizadas Soluciones • 144 ejercicios (Realidad Aumentada para PC & IOS)
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REALIDAD AUMENTADA EN: www.anfore3d.com Taller 3D Practica 1.1 (Manipulación modelos 3D) • Seis modelos 3D para su manipulación manual (Realidad Aumentada para PC & IOS) Ayuda (multicapa) • Ficheros de Realidad Aumentada para entender las Vistas Normalizadas Soluciones • 144 ejercicios (Realidad Aumentada para PC & IOS) DEHAES DEHAES
REALIDAD AUMENTADA EN: www.anfore3d.com Taller 3D Practica 1.1 (Manipulación modelos 3D) • Seis modelos 3D para su manipulación manual (Realidad Aumentada para PC & IOS) Ayuda (multicapa) • Ficheros de Realidad Aumentada para entender las Vistas Normalizadas Soluciones (líneas azules) • 144 ejercicios (Realidad Aumentada para PC & IOS)
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REALIDAD AUMENTADA EN: www.anfore3d.com Taller 3D Practica 1.1 (Manipulación modelos 3D) • Seis modelos 3D para su manipulación manual (Realidad Aumentada para PC & IOS) Ayuda (multicapa) • Ficheros de Realidad Aumentada para entender las Vistas Normalizadas Soluciones (líneas azules) • 144 ejercicios (Realidad Aumentada para PC & IOS)
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ANÁLISIS Este material se ha utilizado y valorado en múltiples centros educativos •
• •
Educación Secundaria • IES Luther King, • IES Nuryana • IES Geneto Universidad • Grados de Ingeniería • Bellas Artes Profesorado • CEP La Laguna
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RESULTADOS Grado de aceptación de la realidad Aumentada (PC) (de 1 to 9) frente a la manipulación de modelos en tabletas digitales
Realidad Aumentada (PC)
Media N=62
Media N=62
7,01
8,00
Manipulación Modelos 3D en Tableta Digital
Grado de aceptación de la realidad Aumentada (PC) (de 1 to 9) frente a la manipulación de modelos en tabletas digitales
Realidad Aumentada (Tableta digital)
Media N=74
Media N=74
7,76
8,11
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Manipulación Modelos 3D en Tableta digital
RESULTADOS Mejora de Habilidades espaciales MRT Course 2010-11
Total N=40
DAT-5
Pre (s.d.)
Post (s.d.)
Gain (s.d.)
Pre (s.d.)
Post (s.d.)
Gain (s.d.)
14,43 (7.64)
20,70 (9.88)
6.27 (6.35)
22,52 (8,78)
27,55 (9,02)
5,03 0,24
Encuestas: Este tipo de iniciativas no sólo cambian la percepción de asignaturas basadas en la expresión gráfica (80%), sino que influyen en la elección de optativas (72%) e incluso de estudios superiores (60%) DEHAES
Jose Luis Saorín:
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