Профессор использует технологии визуализации для улучшения предстоящего гибридного курса
Нейда М. Абреу, доцент наук о Земле в Penn State DuBois, работает над проектом, финансируемым Центром инноваций в онлайн-обучении (COIL). Проект использует технологии визуализации и методы электронной микроскопии для создания детальных интерактивных изображений геологических объектов, таких как озеро Рейстаун в центральной Пенсильвании. Изображения, сделанные с разных точек обзора, позволят студентам взаимодействовать с геологическими образцами и формациями так, как это невозможно в классе или в полевых условиях — от вида с высоты птичьего полета до атомного уровня.
Этот подход важен для преодоления ограничений человеческого масштаба в геологии. В полевых условиях у студентов редко есть возможность увидеть ландшафт с высоты или детально рассмотреть образцы под мощным микроскопом. Проект Абреу воссоздает этот опыт. Она уже собрала образцы и сделала снимки GigaPan в районе озера Рейстаун. Технология GigaPan, основанная на той же системе, что использовалась марсоходами, создает высокодетализированные панорамные изображения, с которыми можно взаимодействовать онлайн.
«GigaPan позволяет делать по-настоящему впечатляющие изображения, выходящие за рамки простой фотографии», — сказала Абреу. — «Если вы физически не можете находиться на геологическом объекте, эти гиперреалистичные изображения действительно дополняют ваш опыт».
После обработки снимков GigaPan образцы будут изучены с помощью электронной микроскопии, что позволит получить изображения вплоть до атомного уровня. Для этого породы нарезаются на тончайшие пластинки, толщиной в десятую часть диаметра человеческого волоса, что позволяет электронному лучу пройти сквозь образец, увеличивая изображение до 1 миллиона раз и раскрывая химический состав.
«Эти изображения выводят зрителя из его обычной реальности и переносят в мир, который он обычно не может видеть», — отметила Абреу.
В конечном итоге все изображения будут загружены на специальный сайт, где студенты смогут исследовать объект, плавно переходя от одного масштаба к другому. В рамках курса запланированы такие активности, как «Охота за пасхальными яйцами», которая научит студентов важности избирательного отбора образцов в полевых условиях. Среди виртуальных объектов будут скрыты и преднамеренные ошибки в сборе или идентификации, чтобы подчеркнуть, что в природе всегда встречается неожиданное.
Абреу надеется, что проект поможет студентам понять важность рассмотрения явлений в разных масштабах — ключевую концепцию не только в науках о Земле, но и в других дисциплинах. «Масштаб — это то, как вы по-настоящему понимаете общую картину», — сказала она. — «Если студенты выйдут из моего класса с пониманием того, что взгляд на одну и ту же систему через разные линзы может открыть profound вещи, которые иначе остались бы неизвестны, то этот класс будет иметь lasting ценность».