走进科大
多视角、立体旋转,科大教员把枯燥的教材变“活”了!
发布日期:2020-11-27 来源:国防科大微信公众号 作者: 鲁兴举 曾君 视频:廖子裕 李哲 刘朕恺 访问量:

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实现计算机与人之间的自然隔空交互,是很多科幻电影惯常采用的桥段。随着信息技术的发展,电影中的场景正在逐步成为现实,甚至走进了我们的本科课堂。“快看!书本上的电机活了!”“哇!这个机器人好萌!”发出一声声赞叹的是智能科学学院导航工程专业课间休息的同学们。原来,他们正在教员鲁兴举的指引下,用手机上一款自主研发的AR教学软件扫描《控制器件》教材。

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这款神奇的手机App在扫描教材中的黑白图片时,借助内置智能算法的实时识别,可以在手机屏幕上弹出各种丰富、生动的3D模型,可以弹出对应的动画视频,还可以弹出各类互动性强的练习游戏。这种新奇的学习方式一下子激起了同学们的好奇心,大家纷纷拿起手机,对着手上的教科书开始“寻宝”……

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将AR技术引入课堂,源于鲁教员的一次高教装备展参观经历,展会上,他看到展商在推荐一款智能地球仪的手机软件,只要将运行App的手机对准地球仪的某处,就可以在手机上投射出3D的交互场景,展示效果精彩绝伦,也在鲁教员心中刻下了深深的烙印。

2020年春季一场突如其来的疫情,打乱了课程进度,“远程网课”变成主角,但是在《控制器件》这门课中,各类电机的基本原理、内部结构原本就比较枯燥费解,缺少了面对面的交流,教学效果是否也会打折扣呢?复课后,鲁教员又收到学员反馈,说书中的图片看不真切,电脑中的课件又不方便随时随地翻看。如果说三尺讲台是为战育人的前线,那学员对学习的渴望和期待就是最紧迫的战场需求。鲁教员以教材中的直流电机章节为突破口,决心开发一款结合手机使用的智能AR软件,让教材枯燥的内容活起来,让书中的黑白图片动起来,让学习变得更有趣。通过两周时间的紧张开发和调试,在11月17日的课堂上,学员们收到了这份特殊的学习“外挂”。

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目前,这个AR教学软件还在边使用、边完善,鲁教员希望借助AR新颖的表现形式与自然的交互方式,将实际教材及环境和 3D 教学资源融合,让学员以全新的视角接触课程,从而更加深入理解抽象的原理,提高学习的积极性和学习乐趣。比如,电枢绕组的实际结构比较复杂,但不属于重点教学内容,因此课堂上的教学进度很快,在学员眼中很容易变成“过眼云烟”。借助AR技术,可以让更多的学员高效地学习和把握这部分内容。

学员们反映,装上这款量身定做的智能软件,学习不再是一种任务,而是一种神奇的体验,原本干巴巴的理论教条变成了动态讲解员,不仅能逐一攻克,更能将多个概念相联系,随时发散思维。

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小拓展

AR技术的正式名称叫增强现实技术,它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术。国内外很多研究已经证明:在很多学习情景下,游戏是一种快速有效的学习方式。而AR的可视化、互动性可以设计出非常吸引人的游戏化教学内容,寓教于乐,从而提高学习效果。