p Pesquisadores, alunos e educadores, Incluindo, Da esquerda, Professora de antropologia da U. of I. Laura Shackelford; política educacional, o professor de organização e liderança David Huang; e o estudante de graduação em ciência da computação Cameron Merrill criaram a Arqueologia Virtual, um laboratório de realidade virtual que traz uma experiência de escola de campo arqueológica em profundidade para o campus. Crédito:Fred Zwicky
p Antes que eles possam começar em seu local de campo, uma caverna gigante repleta de estalactites, estalagmites e artefatos humanos - 15 alunos de graduação devem descobrir como usar suas mãos e ferramentas virtuais. Eles também devem aprender a se teletransportar. p Este é ANTH 399, um curso elaborado para levar a experiência da escola do campo arqueológico aos alunos de graduação que nunca saem do campus. Projetado por professores da Universidade de Illinois e alunos de graduação em ciência da computação, o curso atende aos requisitos da escola de campo para aqueles que buscam um diploma de arqueologia em Illinois.
p "A escola de campo é um requisito da maioria dos programas arqueológicos em todo o país, "disse a professora de antropologia de Illinois Laura Shackelford, que liderou o desenvolvimento da classe com a política educacional da U. de I., o professor de organização e liderança Wenhao David Huang e o estudante de graduação em ciência da computação Cameron Merrill. "Mas viajar para uma escola de campo pode custar de US $ 500 a US $ 5, 000. "
p Esse, e o fato de que as expedições tradicionais da escola de campo são frequentemente agendadas durante os intervalos, torna difícil ou impossível para muitos alunos comparecerem - cortando-os completamente do estudo de arqueologia.
p "Esta aula possibilita que muito mais alunos recebam educação ou explorem uma carreira em arqueologia, "Shackelford disse. A classe também é acessível para alunos com limitações físicas que não podem viajar ou navegar em um local de campo.
p A caverna virtual é modelada em parte em uma caverna real que foi escavada na década de 1930. Ele contém artefatos humanos antigos e mais recentes, tudo isso acessível a alunos que cavem no lugar certo.
p Os alunos aprendem as técnicas arqueológicas exigidas em qualquer escavação. Eles montaram uma grade de pesquisa no chão da caverna e localizaram e registraram sistematicamente todos os artefatos que encontraram na superfície. Eles desenham um mapa com todos os detalhes da superfície e, em seguida, decidem onde escavar. Eles tiram fotos de características especiais ou achados. Eles cavam. Eles coletam artefatos. Eles conduzem análises de laboratório. Eles acompanham seu progresso em um caderno de campo.
p Todas essas tarefas são realizadas no mundo virtual.
p Construir esta experiência arqueológica virtual é um desafio computacional e criativo, disse o estudante de graduação em ciência da computação Merrill, o programador líder no projeto. Esta aula é sua tese de doutorado.
p "Você não pode simplesmente importar palestras para RV e esperar bons resultados, "Merrill disse." Não estamos criando um visualizador de modelo 3-D para observar artefatos ou para visitar um site existente. Estamos tentando construir uma experiência educacional envolvente. "
p Os alunos precisam sentir que estão realmente envolvidos na escavação de uma caverna, ele disse. Também é importante que eles usem ferramentas realistas para realizar as tarefas em questão.
p Mas projetar ferramentas virtuais para uma escavação arqueológica é complicado, Merrill disse.
p O estudante de graduação em ciência da computação e gerente de projeto Cameron Merrill explora uma experiência de escavação de caverna virtual que ele ajudou a criar. Crédito:Fred Zwicky
p "Grande parte do desafio tem a ver com a compensação entre tornar algo o mais realista possível e tornar algo mais acessível para as pessoas, "disse ele. Por exemplo, os designers criaram uma fita métrica virtual que requer duas mãos para funcionar. Mas ler pequenas medidas no mundo virtual é problemático, portanto, uma tela pop-up mostra ao usuário a leitura da fita.
p A escavação virtual foi outro desafio.
p “Precisávamos simular sujeira que os alunos pudessem modificar em tempo real, "Merrill disse." Mas simular algo como o solo é muito complexo computacionalmente. "
p A equipe veio com uma solução que permite aos alunos extrair a sujeira em pedaços que refletem a luz de maneira realista. O design também incorpora feedback tátil, para que os alunos possam "sentir" a solidez e a textura da sujeira ao fazer contato.
p A equipe usa insights do design do jogo para envolver os alunos, Shackelford disse.
p "Estamos dando a eles menos instrução e oferecendo vários cenários, "ela disse." E então é possível que diferentes equipes de alunos experimentem coisas diferentes. "
p Os alunos escolhem onde cavar, que influencia as informações que eles reúnem ou perdem, Shackelford disse. E existem riscos, também. Cave muito fundo em uma parede e ela pode desabar.
p Na primeira iteração da aula realizada no ano passado, os alunos deram aos designers feedback imediato sobre como as ferramentas funcionaram ou não, permitindo que Merrill e seus colegas os ajustassem. Ele e seus colegas criaram mais de 110 artefatos, muitos dos quais são versões virtuais de relíquias reais nas coleções da universidade.
p "Quando queremos que eles aprendam a fazer algumas análises e classificação de cerâmica, traremos coisas reais para a aula e eles estarão indo e voltando entre os mundos real e virtual, "Shackelford disse.
p Os alunos trabalham em pares, revezando-se no mundo virtual enquanto seu parceiro os orienta, seguindo seu progresso em um monitor de computador e impedindo-os de esbarrar em qualquer objeto do mundo real. As escavações levam a trabalhos de laboratório, que também ocorre no reino virtual, Shackelford disse.
p "Há um laboratório de análise faunística, há um laboratório de análise de pólen, "ela disse." Eles estão fazendo a classificação e identificação de cerâmica. Eles estão fazendo seriação, que é colocar as coisas na ordem cronológica correta. "
p Eles também aprendem estratigrafia, a arte de ler como as camadas de solo foram se depositando ao longo do tempo.
p A experiência da escola de campo começa fora da caverna com um acampamento e um laboratório ao ar livre onde os alunos conduzem algumas de suas análises virtuais. Crédito:VArchaeology
p "O padrão e o momento dessa deposição de solo nos dizem muito sobre como um local foi formado, Shackelford disse.
p A equipe está avaliando a eficácia do programa para determinar se as habilidades que os alunos aprendem são equivalentes às obtidas em uma escavação do mundo real. Na versão anterior da aula, professores levaram os alunos a um local de "escavação simulada" no mundo real perto do campus no final do semestre. Este local permitiu que os alunos escavassem em terra real, testando suas habilidades e compreensão adquiridas em RV.
p "Descobrimos que muitas coisas que eram frustrantes para os alunos no mundo da realidade virtual eram igualmente frustrantes no mundo real, "Shackelford disse." E com um pouco de prática e autocorreção, eles foram capazes de fazer tudo o que lhes pedimos. "
p Os pesquisadores apresentaram a VRchaeology para uma audiência de antropólogos na reunião de 2020 da Society for Historical Archaeology em Boston. Shackelford também é professor do Carle Illinois College of Medicine.