Τεχνολογίες πληροφορικής - εικονικής πραγματικότητας στην αρχαιολογική και αρχαιομετρική εκπαίδευση

Abstract

The subject of this doctoral dissertation was the investigation of supplementary material in the teaching of Archaeology, in particular, specialised educational software supporting virtual reality. Initially, this state-of-the-art method of teaching was explored, and results have shown the lack of suitable software and general assistance available to Archaeology students. For the purpose of the research, a virtual lab was designed using the Unity 3D game development platform. Also, 3D models of archaeological sites and monuments were used for virtual touring; game elements were added and an appropriate educational approach to student education was explored to further promote effective learning processes in a variety of interdisciplinary subjects of Archaeology. The innovation of the research lies within the educational approach which runs according to the principles of adult education by activating the participation of students in all stages of the educational process so as to achieve the best learning outcomes. For the implementation of the research activities, free software and zero cost technology equipment were used. At the same time, in order to contribute to the evolution of Archaeometry and Archaeology, the new term of Cyber-Archaeometry was introduced with focused exemplary cases of a virtual optical microscope, a simulation of obsidian hydration and a virtual 3D tour of the reconstructed 3D environment of the sanctuary of Delphi. The results showed that, unlike the traditional way of teaching laboratory exercises, students involved in a technologically enhanced learning environment undertook more initiatives and showed greater interest and critical thinking due to the associated experiences with the educational materials they came into contact with through the software designed for this purpose. The participation of students in the design of educational objectives and various details of software has played a decisive role in the positive outcome. The virtual 3D laboratory space and 3D virtual tour excited the students and increased their desire to participate in educational activities with very satisfying learning outcomes. In conclusion, the results of the survey showed that students, as adult learners, should have increased participation in the development and improvement of educational software. At the same time, the necessity to develop and transfer new approaches from the field of science to the archaeological sciences, with the appropriate use of new technologies from Informatics and Archaeometry, has been demonstrated and documented.

Αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση τρόπων συμπληρωματικής εκπαίδευσης φοιτητών Αρχαιολογίας και αρχαιολογικών επιστημών με εκπαιδευτικό λογισμικό εικονικής πραγματικότητας. Αρχικά, διερευνήθηκε η υπάρχουσα κατάσταση στην εκπαίδευση των φοιτητών και ο βαθμός στον οποίο η σχεδίαση εκπαιδευτικού λογισμικού για την επιστήμη της Αρχαιολογίας εξυπηρετεί πραγματικές ανάγκες των φοιτητών. Το αποτέλεσμα έδειξε πως ενώ υπάρχει και συνεχώς δημιουργείται λογισμικό για πολλές εφαρμογές στην Αρχαιολογία δεν υπάρχει αντίστοιχα κατάλληλο λογισμικό για την εργαστηριακή υποβοήθηση των φοιτητών, αλλά και για την γενικότερη υποστήριξη της εκπαίδευσή τους στα ιδρύματα της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης. Σχεδιάστηκαν για το σκοπό της έρευνας με την πλατφόρμα ανάπτυξης παιχνιδιών Unity 3D εικονικά εργαστήρια, χρησιμοποιήθηκαν 3Δ μοντέλα αρχαιολογικών χώρων και μνημείων για εικονική περιήγηση, προστέθηκαν στοιχεία παιχνιδιού και ερευνήθηκε η κατάλληλη εκπαιδευτική προσέγγιση για την εκπαίδευση των φοιτητών ώστε να προωθηθεί σε μεγαλύτερο βαθμό η αποτελεσματική μαθησιακή διαδικασία σε εκπαιδευτικά διεπιστημονικά αντικείμενα της Αρχαιολογίας. Η καινοτομία της έρευνας έγκειται στην εκπαιδευτική προσέγγιση σύμφωνα με τις αρχές εκπαίδευσης ενηλίκων ενεργοποιώντας την συμμετοχή των φοιτητών σε όλα τα στάδιά της, από την αναζήτηση των εκπαιδευτικών αναγκών, την σχεδίαση του λογισμικού, την αξιολόγηση ευχρηστίας, την βελτίωσή του, την προσθήκη του κατάλληλου εκπαιδευτικού υλικού και των ασκήσεων αξιολόγησης, ώστε να επιτευχθεί το καλύτερο μαθησιακό αποτέλεσμα για τους φοιτητές. Για την υλοποίηση των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων της έρευνας χρησιμοποιήθηκε ελεύθερης χρήσης λογισμικό και 3Δ μοντέλα και μηδενικό κόστος τεχνολογικού εξοπλισμού. Ταυτόχρονα θέλοντας να συμβάλλουμε στην εξέλιξη της Αρχαιομετρίας και της Αρχαιολογίας γενικότερα, εισήχθη ο νέος όρος της Κυβερνοαρχαιομετρίας με εστιασμένες παραδειγματικές περιπτώσεις το εικονικό οπτικό πετρογραφικό μικροσκόπιο, την προσομοίωση του φυσικού φαινομένου της ενυδάτωσης του οψιανού και την 3Δ περιήγηση στο ανακατασκευασμένο 3Δ περιβάλλον του ιερού των Δελφών. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως σε αντίθεση με τον παραδοσιακό τρόπο διδασκαλίας των εργαστηριακών ασκήσεων, οι φοιτητές που ασχολούνται με ένα μαθησιακό περιβάλλον τεχνολογικά σύγχρονο ανέλαβαν περισσότερες πρωτοβουλίες και έδειξαν μεγάλο ενδιαφέρον και κριτική σκέψη στα εκπαιδευτικά αντικείμενα με τα οποία ήρθαν σε επαφή μέσω του λογισμικού που σχεδιάστηκε για το σκοπό αυτό. Ταυτόχρονα η συμμετοχή των φοιτητών στο σχεδιασμό των εκπαιδευτικών στόχων και διαφόρων λεπτομερειών του λογισμικού είχε καθοριστικό ρόλο στο θετικό αποτέλεσμα. Ο εικονικός 3Δ εργαστηριακός χώρος, τα στοιχεία παιχνιδιού, η 3Δ εικονική περιήγηση και αναπαράσταση κτιρίων αλλά και οι αυτοματοποιημένες ασκήσεις ενθουσίασαν τους φοιτητές και αύξησαν την επιθυμία τους για συμμετοχή στις εκπαιδευτικές δραστηριότητες με πολύ ικανοποιητικά μαθησιακά αποτελέσματα. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πως οι φοιτητές ως ενήλικοι εκπαιδευόμενοι πρέπει να έχουν αυξημένη συμμετοχή στη διαμόρφωση και στη βελτίωση του εκπαιδευτικού λογισμικού. Ταυτόχρονα αποδείχθηκε και τεκμηριώθηκε η αναγκαιότητα της ανάπτυξης νέων μεθοδολογικών προσεγγίσεων από τον χώρο των θετικών επιστημών στις αρχαιολογικές επιστήμες με την κατάλληλη επεξεργασία των νέων τεχνολογιών από την Πληροφορική και την Αρχαιομετρία.