教育部網絡安全和信息化領導小組召開第四次會議,審議通過了《2018年教育信息化和網絡安全工作要點》,其中指出推動大數據、虛擬現(xiàn)實、人工智能等新技術在教育教學中的深入應用。繼續(xù)辦好全國職業(yè)院校信息化教學大賽、中國教育信息化創(chuàng)新與發(fā)展論壇、全國中小學生電腦制作等應用交流與推廣活動,創(chuàng)新活動的內容和形式,提高師生信息素養(yǎng)。在國家政策及信息技術高速發(fā)展的背景下,3D/VR/AR已穩(wěn)固立足于教育領域之中。
虛擬現(xiàn)實融合教育創(chuàng)新成為教育工作重點之一
近年來,推進虛擬現(xiàn)實在教育教學中的深入應用的政策文件頻發(fā)推出,如《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《教育信息化“十三五”規(guī)劃》《教育部關于新形勢下進一步做好普通中小學裝備工作的意見》《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等,隨著虛擬現(xiàn)實硬件設備的多樣化、教學資源的豐富化,虛擬現(xiàn)實在教育教學中已逐步成為未來視聽教育的必然發(fā)展趨勢。
同時也有越來越多的關于虛擬現(xiàn)實教學的文獻及書籍,《教育觀察》2014年1月第3卷第1期《淺談虛擬現(xiàn)實技術在教學中的應用》、《數字教育》2017年第1期(總第13期)《虛擬和增強現(xiàn)實(VR/AR)技術在教學中的應用與前景展望》、中國仿真學會3D教育與裝備專業(yè)委員會《3D教育藍皮書-2016年3D與VR技術教育應用新進展》《3D&VR可視化教學新進展(2017-2018)》等等。
虛擬現(xiàn)實技術作為新的教育技術,以其自身強大的教學優(yōu)勢和潛力,漸漸受到教學工作者的重視和青睞,在教學領域中發(fā)揮著重要的作用,對教學產生了深遠的影響。
云幻科教3D&VR&AR技術推進教育創(chuàng)新
云幻科教專業(yè)研發(fā)新穎、實用、全面的3D/VR/AR教學資源,提供專業(yè)化、系統(tǒng)化、多樣化的3D教育解決方案,通過3D教學服務提升國內教育品質。人工智能、大數據分析與虛擬教育(VR
教育)被稱為影響未來的三大科技創(chuàng)新方向,云幻科教是首家創(chuàng)新融合AR技術與AI技術于教育教學中的企業(yè),這種新型的教學模式和教學方法為教育領域的廣闊發(fā)展提供了創(chuàng)新基礎。
1、AR實踐探究實驗室
AR實踐探究實驗室,綜合應用AI和AR技術,通過3D建模虛擬再現(xiàn)真實的實驗場景,借助先進的體感交互設備Kinect進行虛實互動,將真實的老師與虛擬仿真的實驗器材結合到一個畫面里,老師實現(xiàn)無需佩戴任何體感設備,純手勢進行實驗互動教學,通過手勢可以實現(xiàn)抓取、移動、添加、減少、旋轉、拆除、組合等動作。AR實踐探究實驗室覆蓋物理、化學、生物等學科,適用于中學物理實驗室、化學實驗室、生物實驗室等。
AR物理仿真實驗資源庫按照國家課程標準實驗要求,真實再現(xiàn)物理實現(xiàn)的過程、實現(xiàn)結果、實驗數據、實驗操作,提供教師與虛擬對象可實時交互的全新教學模式,從而達到虛擬教學的目的。
與VR全虛擬教學不同,AR物理仿真實驗平臺通過Kinect智能識別手勢,體感交互更加真實,為用戶帶來更加自然的人機交互體驗和更真實的臨場感。AR物理仿真實驗室在探究課程、學科實驗的應用中,有效減輕教師實驗教學勞動強度,增強學生的理解記憶力和觀察力,激發(fā)學生學習興趣和求知欲,培養(yǎng)學習的創(chuàng)新意識和探究能力,為全校師生提供更佳的實驗學習環(huán)境和體驗。
2、3D智能教室
3D智能教室解決方案,以3D互動教學資源庫為核心,輔以3D智能展示系統(tǒng)和系統(tǒng)3D教育培訓構成,提供3D視頻教學、答題互動和課后知識檢索等功能,促進教學高效生動,激發(fā)學生學習興趣,塑造立體空間和啟發(fā)思維新體驗,大幅度提升知識點學習效果。
云幻科教根據教育現(xiàn)狀,針對于學前教育、義務教育、高中教育的不同需求,研發(fā)建設與各學科相配套的3D互動教學資源庫,設置演示、交互、練習三大部分。3D互動教學資源庫包括小學科學、中學化學、中學數學、中學物理、中學生物等學科資源,還包括校園安全、傳統(tǒng)文化等專題資源,為老師提供前沿、創(chuàng)新、有效的教學輔助資料,為學生營造身臨其境的沉浸式學習氛圍。
3D智能展示系統(tǒng)可應用3D投影機、3DLE大屏、3D一體機、3D裸眼黑板等,適用于學校升級改造、常規(guī)多媒體教室、興趣實驗室、特色教室、地理實驗室、專用教室、智能化教室、多功能教室、小型多媒體教室、STEAM教室、創(chuàng)客教室、創(chuàng)新實驗室、階梯教室、大型教室、演播廳、報告廳、大禮堂、校史館等教學、交流場所,應用于日常教學、興趣培養(yǎng)、學校會議、學術報告、文藝匯演等。
3、VR虛擬學科實驗室
云幻科教虛擬學科實驗室解決方案,根據國家課程標準中的實驗要求,運用虛擬仿真技術構建虛擬學科實驗室,構建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗操作對象,學生可以自主選擇不同實驗,在虛擬的環(huán)境下進行實驗觀摩、模擬實驗、拓展訓練等操作,在虛擬實驗的互動體驗中更深入的學習知識。虛擬學科實驗室由3D教育資源云平臺與虛擬現(xiàn)實互動設備構成,優(yōu)質豐富的教學資源與先進的教學設備聯(lián)合打造優(yōu)質的實驗教學環(huán)境。
虛擬學科實驗室的分類
虛擬化學實驗室:涵蓋中學化學實驗100多個,如中和反應、還原反應、二氧化碳的性質、鎂在空氣中的燃燒等
虛擬物理實驗室:涵蓋中學物理實驗接近200個,如摩擦力、壓力、浮力、光的折射等
虛擬生物實驗室:涵蓋中學生物實驗80多個,如動植物細胞、細菌、光合作用等。
將虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實等技術廣泛地應用到課堂教學中,對于貫徹落實教育部關于“發(fā)展未來學!焙汀爸腔壅n堂改革”有重大意義。虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術能夠將虛擬對象與真實的環(huán)境相融合,通過其交互感提高學生的學習興趣,讓學生在愉悅的環(huán)境下進行自主探究、項目學習等,進一步培養(yǎng)學生虛擬空間思維能力,讓那個學生感受到知識的魅力、享受學習的樂趣。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實等技術與中小學教育的完美結合,為開啟未來教育創(chuàng)新之路做出巨大貢獻。