Разработка программного обеспечения для методологического сопровождения обучения технологиям обрезки плодовых культур с применением VR среды
Аннотация
Современное развитие аграрного сектора характеризуется необходимостью цифровизации образовательных процессов, направленных на подготовку квалифицированных кадров, владеющих современными технологиями садоводства. Одной из актуальных задач становится создание безопасных, всесезонных и экономичных инструментов практического обучения. В статье представлена разработка интерактивной обучающей системы с применением технологий виртуальной реальности «СадVR», предназначенной для методического сопровождения обучения технологиям обрезки плодовых культур специалистов-садоводов (35.03.05 «Садоводство»).
Цель исследования – охарактеризовать и представить перспективы проекта программного обеспечения для методического сопровождения обучения технологиям обрезки плодовых культур с применением VR-среды (на примере интерактивной обучающей системы с применением технологий виртуальной реальности «СадVR»). Теоретико-методологическую основу исследования составили научные труды по цифровизации сельского хозяйства, психолого-педагогическим аспектам имитационного обучения и методикам профессиональной подготовки. В процессе работы использовались методы системного анализа, обобщения, моделирования и проектирования интерактивных сред.
Результаты исследования подтверждают, что внедрение VR-технологий в подготовку специалистов аграрного профиля способствует повышению эффективности и безопасности обучения, развитию мелкой моторики, необходимой при выполнении операций, совершенствованию рефлексивных умений и сокращению зависимости учебного процесса от фактора сезонности. Разработанный VR-тренажер «СадVR» обладает функциональной вариативностью и масштабируемостью, предусматривает возможность обновления сценариев, добавления новых видов деревьев, инструментов и методических рекомендаций.
Результаты разработки подтверждают перспективность использования технологий виртуальной реальности в аграрном образовании и указывают на существенный потенциал интеграции подобных систем в программы подготовки специалистов, а также в процессы повышения квалификации работников садоводческих предприятий. Практическая значимость работы заключается в возможности интеграции VR-комплекса «СадVR» в образовательные программы аграрных вузов и колледжей, а также его использования в системе повышения квалификации работников садоводческих предприятий.
Литература
2. Pashkevich O. Staffing of digitalization processes in agriculture. Nauka i innovacii = Science and Innovations. 2022;(6):31-35. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.29235/1818-9857-2022-6-31-35
3. Parshutkina T.A., Kalentsova T.V., Berkut O.V. Training of technology students under conditions of agricultural digitalization. Russian Journal of Education and Psychology. 2023;14(1-2):50-55. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: BLOJQM
4. Byshov N.V., Borychev S.N., Uspensky I.A., Grishin I.I., Kokorev G.D., Yukhin I.A., Krekov S.A., Shaforostov V.A. Modern technical tools for orchard work. Polythematic Online Scientific Journal of Kuban State Agrarian University. 2017;(134):1006-1017. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.21515/1990-4665-134-082
5. Martinelli A., Fabiocchi D., Picchio F., Giberti H., Carnevale M. Design of an environment for virtual training based on digital reconstruction: from real vegetation to its tactile simulation. Designs. 2025;9:32. https://doi.org/10.3390/designs9020032
6. Zahabi M., Abdul Razak A.M. Adaptive virtual reality-based training: a systematic literature review and framework. Virtual Reality. 2020;24:725-752. https://doi.org/10.1007/s10055-020-00434-w
7. Velibekova L.A. Implementation of digital technologies in horticulture and fruit-processing industry. Nikonovskie Readings. 2022;(27):274-280. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: AWYLXG
8. Kramer L.S., Etslova E.V., Pashkevich V.Yu., Peshkovskaya A.G., Golokhvast K.S. Brave new world of digital technologies: learning effects in virtual reality. Tomsk State University Journal. 2024;(502):220-225. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.17223/15617793/502/23
9. Karakozov S.D., Ryzhova N.I., Koroleva N.Yu. Virtual reality: the genesis of the concept and trends of use in education. Informatics and Education. 2020;(10):6-16. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.32517/0234-0453-2020-35-10-6-16
10. Simbirskikh E.S., Racheev N.O. VR-laboratory as a key component of classroom environment for agricultural university students. Agricultural Engineering (Moscow). 2021;(4):76-82. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.26897/2687-1149-2021-4-76-82
11. Simbirskikh E. S., Racheev N. O. Teaching Capabilities of Robotic VR-constructors in the Training Programs of Agricultural Engineers for the Domestic Farm Industry. Agricultural Engineering (Moscow). 2021;(2):75-79. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.26897/2687-1149-2021-2-75-79
12. Sobina E.V., Danilova N.V. The use of virtual reality technologies to increase motivation in professional activities. Transport Technician: Education and Practice. 2023;4(1):26-31. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.46684/2687-1033.2023.1.26-31
13. Chumak R.R., Nezhmetdinov R.A., Nenarokomov M.D., Kovalev I.A. Use of interactive models of technological equipment for training operators in virtual reality environments. Modern Science: actual problems of theory and practice. Series of Humanities. 2024;(10):151-154. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.37882/2223-2982.2024.10.41
14. Wu S., Xiao B., Wen W., Guo X. Virtual fruit tree pruning training system based on agent. ISHS Acta Horticulturae. 2019;1261:165-172. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2019.1261.26
15. Leite H., Vieira L. R. The use of virtual reality in human training: trends and a research agenda. Virtual Reality. 2025;29:1-25. https://doi.org/10.1007/s10055-024-01093-x
16. Keets L., Boscan P., Arakaki L., Schraeder B., Tornatzky C., Vans M., Jiang W., Rao S. Interactive virtual reality with educational feedback loops to train and assess veterinary students on the use of anesthetic machine. Journal of Veterinary Medical Education. 2024;51(3):412-420. https://doi.org/10.3138/jvme-2022-0140
17. Chernoyarova M.S., Ignatichev Ya.E., Arbuzova A.A. Ispol'zovanie tekhnologii virtual'noj real'nosti v obrazovatel'nom processe [The use of virtual reality technology in the educational process]. Young Scientists for the Development of the National Technology Initiative (POISK). 2023;(1):1080-1082. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: WOWFDB
18. Fisunova L. V., Potapkin D. V. Digitalization of training for agrotechnological specialists. Transport and Mechanical Engineering of West Siberia. 2020;(1):73-79. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: VDTWZE
19. Shi Y., Shen G. Haptic sensing and feedback techniques toward virtual reality. Research (Wash. D. C.). 2024;7(2):1-31. https://doi.org/10.34133/research.0333
20. Mamedov V.M. Development of interactive VR simulators based on VR Concept software and Ionium Collider framework. International Journal of Open Information Technologies. 2023;11(9):83-91. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: ZWNUYC
21. Cutini M., Bisaglia C., Brambilla M., Bragaglio A., Pallottino F., Assirelli A., Romano E., Montaghi A., Leo E., Pezzola M. E., Maroni C., Menesatti P. A Co-Simulation Virtual Reality Machinery Simulator for Advanced Precision Agriculture Applications. Agriculture. 2023;13(8):1603. https://doi.org/10.3390/agriculture13081603
22. Ariesen-Verschuur S., Poppe S., Verdonschot R., Tekinerdogan B. Virtual reality-based digital twins for greenhouses: A focus on human interaction. Computers and Electronics in Agriculture. 2023;208:107815. https://doi.org/10.1016/j.compag.2023.107815
23. Black J.T., Anderson R.G., Guffey S.K. Enhancing agricultural education through virtual reality: Facilitation, application, reflection, and measurement in the classroom. Advancements in Agricultural Development. 2024;5(2):64-80. https://doi.org/10.37433/aad.v5i2.353
24. Sanchez J., Bressolles G. Immersive virtual reality for learning about ecosystems: effect of two signaling levels and feedback on action decisions. Frontiers in Psychology. 2024;15:1359071. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2024.1359071
25. Katranitsiotis P., Zaparas P., Stavridis K., Daras P. Leveraging VR and Force-Haptic Feedback for an Effective Training with Robots. In: Proceedings of the 13th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods – ICPRAM. 2024. Vol. 1. p. 651-660. https://doi.org/10.5220/0012319200003654
26. Lee C., Kim J., Park S. Development of a Haptic-Enabled VR Simulator for Fruit Tree Pruning Training. Sensors. 2024;24(5):1520. https://doi.org/10.3390/s24051520
27. Budnarowski D., Jereczek D., Detka K., Wieczorek I. Application of Artificial Intelligence and Virtual Reality in Soft Skills Training with Modeled Personality. Applied Sciences. 2025;15(16):9067. https://doi.org/10.3390/app15169067
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Редакционная политика журнала основывается на традиционных этических принципах российской научной периодики и строится с учетом этических норм работы редакторов и издателей, закрепленных в Кодексе поведения и руководящих принципах наилучшей практики для редактора журнала (Code of Conduct and Best Practice Guidelines for Journal Editors) и Кодексе поведения для издателя журнала (Code of Conduct for Journal Publishers), разработанных Комитетом по публикационной этике - Committee on Publication Ethics (COPE). В процессе издательской деятельности редколлегия журнала руководствуется международными правилами охраны авторского права, нормами действующего законодательства РФ, международными издательскими стандартами и обязательной ссылке на первоисточник.
Журнал позволяет авторам сохранять авторское право без ограничений. Журнал позволяет авторам сохранить права на публикацию без ограничений.
Издательская политика в области авторского права и архивирования определяются «зеленым цветом» в базе данных SHERPA/RoMEO.
Все статьи распространяются на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная, которая позволяет другим использовать, распространять, дополнять эту работу с обязательной ссылкой на оригинальную работу и публикацию в этом журналe.
