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AR互动教育会给教学带来什么样的改变?

所谓AR增强现实技术,它是一种将真实世界和虚拟世界“无缝”集成的新技术。一些在现实世界一定时间和空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道和触觉等),经过AR技术处理后,虚拟的信息被应用到真实世界,并被人类感官所感知,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间中同时存在,从而达到超越现实的感官体验。

清华大学化学系化学实验教学、实验室安全教学教师周云与北京市教学名师、化学系李强老师合作,将AR技术应用到了《大学化学》课程中,开发了适用于移动设备的应用——“爱创化学”。在任何时间或地点,如果想再听一遍老师对PPT中某一知识点的讲解,学生只需要打开“爱创化学”的AR应用后,扫一扫PPT的页面(可以是电子页面或纸质页面)或者,当学生想与PPT中复杂的分子或晶体结构互动,如缩放或旋转,了解不同角度、甚至是内部的结构时,也只需要扫一扫PPT的页面即可实现互动。

ar互动教育

在实验教学方面,周老师与专业AR团队合作,开发了一套基于《仪器分析实验》的AR应用,此应用分为现场版、移动版和网页版。

对于现场版,学生佩戴微软Hololens设备即可获得体验:

  • 简单互动学习:学生站在实验室门前,便可听到针对实验室的总体介绍;在走进实验室后,当学生看到实验室的某个物体(仪器、气瓶、电表箱甚至是垃圾桶)时,可以听到各部分的简介、使用方法及注意事项,或看到教学视频、并进行简单互动。
  • 深入互动教学:面对某台仪器,学生可以与仪器内部结构互动,听取专业讲解。此时仪器不再是暗盒,而是触手可及。

对于手机版,学生除了获得上面AR头戴设备所包含的体验外,还将获得如下体验:

  • 实验教材视频讲解:用“爱创化学”AR应用扫描实验教材,教材中的实验内容便以视频讲解的形式展现出来。
  • 仪器装置教学:当对实验中对某台仪器的组装不确定或不熟悉时,学生可用手机“爱创化学”ar应用扫描此装置的某部分,获得完整的组装过程的动画演示。

对于网页端,其开发主要是针对远程教学使用,学生打开网页后,利用摄像头扫描特定图片,便可获得部分AR教学的体验。

如何在进行教学的同时,保证安全、低成本,又不对环境造成污染,一直是我们所思考的问题,如今借助AR技术可以很好地解决了这个问题:

  • 仪器着火后的灭火安全教学—在教学内容中,不仅有灭火器的使用教学,还有基于现场真实仪器的AR灭火互动教学;
  • 人触电着火后的紧急求助—利用AR技术,在实验室现场模拟有人触电并着火,学生要求学会如何救人。整个学习内容包含:断电、灭火、和心肺复苏;
  • 如何正确逃离跨步电压区AR安全教学—跨步电压指的是当电气设备发生接地故障时,在接地电流入地点周围电位分布区行走的人,其两脚之间的电压。如果人处在突发电气设备接地故障的区域,如何安全逃离呢?在AR安全教学中,包含模拟逃离和真人逃离体验操作。

 

 

(以上内容转载自公众号:清华大学藤影荷声)