清華大學化學系探索“AR+教育”模式
2018-04-16 17:46:37
來源： 新華網 作者：向東 熱度:
日前，清華大學化學系與RealMax集團簽署了AR多媒體課件項目開發合作協議，內容包括AR儀器分析實驗互動教學、AR消防安全互動培訓、AR實驗中心簡介多媒體課件等三個類別，意在推動教與學之間產生“催化反應”，促進化學教學實踐的信息化改革。
據悉，該項目中的AR儀器分析實驗互動教學多媒體課件可用于WEB端和移動端APP，以3D動畫形式生動呈現液相色譜質譜聯用試驗和液相色譜質譜聯用儀的維護過程。而其中的AR消防安全互動培訓課件也可用于含WEB端和移動端APP， 其內容活靈活現，如臨實境，涵蓋儀器起火后滅火、人觸電著火后應急救助、如何正確逃離跨步電壓區等教程； AR實驗中心簡介多媒體課件則符合AR眼鏡端運行要求，以3D形式對各實驗室以及公共消防設施的使用進行生動介紹。
實際上， 在去年上半年，清華大學化學系就已開始著手醞釀創新、改革化學實驗教學形態相關工作。經過充分的調研、論證，最終決定“學術聯姻技術”，與RealMax開展項目研發合作。目前，項目的研發工作正在深入推進中，不久將正式上線。
“清華大學是中國乃至亞洲最著名的高等學府之一。學校的化學系作為國內重要的化學科學研究和人才培養基地，在教育信息化2.0時代嘗試將AR技術巧妙運用到實驗教學中去，應該來說是一次非常有益的探索，這對全國高校來說，頗具引領和啟示意義。”業內人士分析稱。
據介紹，AR技術，又稱增強現實技術，被稱為繼語言、文字、印刷、電話和互聯網之后的第六次信息革命的核心技術。它通過電腦技術，將虛擬的信息應用到真實世界，真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。與早已火起來的VR相比，AR由于在應用中和現實場景更為接近，所以具有更強的社交屬性。它將重構互聯網和移動互聯網，給用戶帶來顛覆性的交互體驗。
清華大學化學系現有2個國家重點實驗室，3個省部級實驗室，同時涵蓋無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學與物理等5個二級學科研究所。該系開設的“有機化學及實驗”和“儀器分析”課程被評為國家精品課程。該系的科研方向既涵蓋現代化學的各主要領域，也包括21世紀化學發展的最新生長點，在國際上具有較大的影響力。與美國、德國、英國、日本、荷蘭等國的著名大學和研究機構開展了實質性的合作研究項目，與美國、德國、英國、比利時等建立了本科生交換項目。
清華大學化學系老師周云表示，每一次教學形態的革命，都與科技的重大進步有很大關系。清華大學化學系之所以在教學設計環節嘗試將AR技術應用到實驗教學中去，從宏觀層面來說，是在踐行混合式教學改革和信息化教育教學變革的相關精神；從微觀層面來說，是因為AR技術對塑造“沉浸式”學習環境、顛覆傳統教學形態、優化學科建設具有重大意義。“對于化學實踐教學而言，借助AR技術或者MR技術（VR+AR混合技術），通過理虛結合、虛實結合的形式，可以有效解決傳統教學形態中理論教學及實驗教學過程的難點和痛點，使學生如臨實境地‘觸摸’那些難再現、難理解、難動作、難進入的抽象知識，讓‘沉默’的課堂活躍起來。”
周云還表示，AR技術和MR技術在化學教學中具有廣闊的應用前景，實際上，還有非常大的空間有待于深度探討和開發。與傳統的教學形態相比，AR、MR化學教學模式的建構非常有助于打通教與學之間的“任督二脈”，實現宏觀、微觀、符號三重表征的概化與統合，消減學科領域與服務領域之間的認知負荷與偏差。同時，還能消除一些高危險、高成本、高污染化學品帶來的教學瓶頸。譬如，在AR化學實驗室，學生可不必擔心近距離接觸酸、堿、高溫、高壓等化學物質帶來的危險。
責任編輯：向宜芳
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