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新技术应用:一场“智能+教育”的课堂变革

来源:中国教育报2019-04-10 09:44

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新技术应用:一场“智能+教育”的课堂变革

  漫天大雪中,红军队伍在悬崖边上艰难前行;在荒无人烟的草地上,红军队伍跨过沼泽泥潭……戴上VR(虚拟现实)眼镜,就能对红军长征的艰难困苦感同身受。

  4月9日,中国慕课大会现场,5G信号、全息投影、VR等新技术手段,为参会者献上了一场信息技术与教育教学深度融合的技术大“秀”。

  虚拟仿真激活课堂体验

  “虚拟仿真技术可以用情景化的方式,丰富学生感受,带入情绪,让学生更深刻、更丰富地理解长征精神。”在中国慕课和中国虚拟仿真实验教学项目建设和应用成果展区,北京理工大学“VR重走长征路”项目负责人辛子俊表示,技术手段的革新能够全面提升思政教育和思政工作的有效性。

  据介绍,“VR重走长征路”在北京理工大学已经使用了3年,每年4200多名本科生都会上这堂体验课;而截至目前,北京理工大学已经建成VR重走长征路、青年马克思演说、人类命运共同体3个虚拟仿真思政课,建成了两个思政智慧教室。

  “在飞机制造中,实验难度大,如C919的翼展就有几十米长,实验室难以构建场景,而且实验失败的成本很高。但是通过虚拟仿真实验,学生不仅可以在实验室中体验这个过程,还可以把原来物理实验中不能重复做的,在虚拟环境中不断迭代,增强实验能力。”南京航空航天大学教授田威谈起虚拟仿真实验也深有感触。

  大会现场,在田威的带领下,南京航空航天大学、贵州理工学院、西北工业大学三校学生实时协作,共同展开了C919飞机大部件虚拟仿真装配实验,中国慕课大会参会者头戴虚拟仿真眼镜,实时体验了飞机装配实验教学过程。课堂上,还展示了利用全息影像请来的一位神秘人物——孔子,与田威进行了一场穿越时空的对话。

  在田威看来,虚拟仿真实验项目作为“智能+教育”的先锋实践,正以触手可及的信息技术解决大学生动手能力不足的短板问题,促进人才培养领域虚与实的结合。

  同步课堂推动教育公平

  在5G+4K远程互动教学系统的承载下,西安和贵阳两地的学生接入位于北京的飞机拆装虚拟训练系统,中国慕课大会现场与贵州理工学院、西北工业大学的师生远程互动,还原了跨地域、跨学校同上一堂课的场景。

  除此之外,在同步课堂展区,华东理工大学教授徐志珍展示了给华东理工大学的学生和喀什大学的学生上同一堂无机化学课的实况。徐志珍讲得精彩生动,两校的学生听得津津有味。

  “经过一个学期的磨合,大家都能跟上进度了。”徐志珍坦言,事实上在2018年10月同步课堂开启之时,由于课程难度大、喀什和上海的时差以及两校学生底子的差异,同步课堂实施起来难度很大。

  徐志珍介绍,无机化学是难度较大的一门课程,在试点初期进行的一次两校摸底测试中,喀什大学只有7名学生及格。基于此,她采取了补课讲解重点难点、课下强化答疑辅导的方式,并选了10名优秀的华东理工大学学生进行课业辅导。期末测试时,喀什学生合格率67%,良好以上为27%,15名学生得分在90分以上,期末成绩还略优于往届。同时,华东理工大学上该课学生的期末成绩,优秀率24%、合格率87%,试点取得了圆满成功。

  “虽然无机化学同步课堂开始了一个半学期了,但我还没有去喀什看过那边的学生,等这学期的课程结束后,我会亲自去一趟喀什,看看那群孩子。”徐志珍表示,希望通过这一轮试点,进一步优化教学过程,把无机化学同步课堂做得更好,共享给更多的西部高校,为其他专业课的同步课堂推广提供一点经验,为推动教育公平、服务国家战略贡献自己的力量。

  “雨课堂”演绎智慧教学

  在清华大学智慧课堂展区,如果你在黑板上画了一个坐标轴,旁边的投影幕布上就会立马显示出来,而在手机端的“雨课堂”界面中也同步显示出这个坐标轴。

  “这是我们开发的光感应黑板。”学堂在线项目负责人吕秋亮解释说,在“雨课堂”的实践中发现,理工科教师经常要写一些公式推理逻辑图,这时候就会用到黑板,必须对传统黑板进行改造。

  据介绍,“雨课堂”是清华大学在线教育办公室和学堂在线共同推出的新型智慧教学工具,其能连接师生的智能终端,将课前、课上、课后的每个环节都赋予全新的体验,实现师生多元实时互动、教学全周期数据分析等,为传统教学中存在的教学方式单一、教学内容枯燥、教学效果不好等问题提供了一种有效的解决方法。截至2月28日,已经有85万个真实授课班级的860万名师生使用“雨课堂”开展教学活动。

  吕秋亮表示,2018年底,学堂在线进行了技术开发,在黑板四周嵌了红外感应框,黑板上的一笔一画都会实时同步到投影幕布和学生手机上,而且板书是嵌入到“雨课堂”PPT教学中的,在不改变教师教学习惯的情况下,PPT、板书、互动数据以及语音都可以实时记录下来,达到“上课即建课”的效果。

  目前,全国有100多所高校使用了“雨课堂”光感应黑板。“雨课堂”和光感应黑板的结合,老师讲课的PPT、语音、板书、互动,都能被完整记录下来,学生可在电脑手机等显示设备上随时回看。学生们感慨,“雨课堂”光感应黑板,轻松记录课堂,让教学无死角。

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