學(xué)生們戴上VR眼鏡，操作VR手柄，就能進入3D虛擬空間，在AI實驗助教的幫助下進行擬真實驗！這一幅“未來課堂”的場景正在福州十中上演。10月16日，網(wǎng)龍?zhí)摂M實驗室在福建省的物理、化學(xué)實驗課中亮相，老師們運用力學(xué)、電學(xué)、化學(xué)反應(yīng)等實驗引擎，配合3D實驗資源，完成了兩堂精彩的實驗課。
在福州十中課堂上，記者看到師生們興致盎然。“用高錳酸鉀制氧氣”是化學(xué)科目的經(jīng)典實驗，學(xué)生們在點燃酒精燈、加熱藥品等實驗過程中，可能因失誤引發(fā)一些風(fēng)險。虛擬實驗室令學(xué)生們在實操實驗前，全面掌握實驗步驟，避免低級錯誤和實驗風(fēng)險。
“現(xiàn)在，請同學(xué)們戴上VR設(shè)備，通過虛擬實驗室，體驗高錳酸鉀制氧氣的實驗過程?！痹诟Ｖ菔谢瘜W(xué)老師徐金華的帶領(lǐng)下，同學(xué)們分成四組，依次進行了一番體驗。戴上VR眼鏡，擬真化的實驗場景便呈現(xiàn)在眼前，通過控制VR手柄，就能操控試管、酒精燈、藥匙等實驗儀器。
“試管向下傾斜20°左右，鐵夾要夾在離試管1/3處哦！”在進行虛擬實驗的過程中，有一位懸浮在眼前的藍(lán)眼睛機器人，它是全程在線的AI實驗助教，會提示學(xué)生詳細(xì)的實驗步驟和操作細(xì)節(jié)。每一個步驟結(jié)束后，AI實驗助教就會發(fā)出“正確”或“錯誤”的提醒。
“這一節(jié)化學(xué)實驗課，我們?nèi)诤狭颂摂M實驗與實操實驗進行演示，讓學(xué)生們在虛擬實驗室中掌握知識點和實驗步驟，再運用到實操實驗的過程中。”化學(xué)老師徐金華表示，傳統(tǒng)課堂中，老師面對班級數(shù)十位同學(xué)，難以快速發(fā)現(xiàn)學(xué)生們的共性問題和個性問題，虛擬實驗室實現(xiàn)了對學(xué)生個性化數(shù)據(jù)的全程監(jiān)測和反饋。部分高風(fēng)險性，高復(fù)雜性的實驗，學(xué)生們也可以通過虛擬實驗室進行探究，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣與熱情。
在當(dāng)天下午進行的物理實驗課中，學(xué)生們也通過虛擬實驗室，體驗了在顯微鏡下觀察布朗運動的情景?！案Ｖ菔谐醺咧形锢斫M在去年11月率先使用了虛擬實驗室?！蔽锢砝蠋熈譂嵡嗾f，VR等新技術(shù)的應(yīng)用，提高了課堂效率，增強了教學(xué)的趣味性與互動性，讓學(xué)生們對實驗課程有了更深刻的理解。
網(wǎng)龍首席執(zhí)行官熊立博士對中新網(wǎng)記者表示，全國已有74%的省份將初中實驗操作納入中考，傳統(tǒng)實驗存在采購及維護成本高、實驗風(fēng)險不易把控等局限性，虛擬現(xiàn)實等新新技術(shù)在物理、化學(xué)、生物、地理等實驗性、演示性課程中的應(yīng)用將不斷普及，虛擬實驗室等數(shù)字教育產(chǎn)品和解決方案將成為未來課堂的發(fā)展趨勢。
“目前虛擬實驗室已全面覆蓋K12物理、化學(xué)、生物、科學(xué)等學(xué)科的學(xué)習(xí)目標(biāo)。我們研發(fā)了各類實驗引擎，涵蓋力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)反應(yīng)。為了更真實的還原實驗過程，我們還配套生產(chǎn)了大量制作精良的實驗實拍視頻以及3D實驗資源。”熊立說，虛擬實驗室已經(jīng)完成了人教版初高中物理、化學(xué)教學(xué)大綱內(nèi)所有實驗資源的制作，當(dāng)前還在加緊制作生物及科學(xué)學(xué)科的配套資源，全部完成后資源總量將超1000個。
在熊立看來，用虛擬實驗室取代傳統(tǒng)的實操實驗，并不會會削弱學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造能力“我們的出發(fā)點并非用虛擬實驗室完全取代傳統(tǒng)的實操實驗，而是在傳統(tǒng)實操實驗的基礎(chǔ)上，提供一種信息化的實驗解決方案，彌補傳統(tǒng)實操實驗的局限?！?/p>
2018年12月，工信部印發(fā)《關(guān)于加快推進虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，文件中明確指出，要推進虛擬現(xiàn)實技術(shù)在物理、化學(xué)、生物、地理等實驗性、演示性課程中的應(yīng)用，構(gòu)建虛擬教室、虛擬實驗室等教育教學(xué)環(huán)境。
目前，網(wǎng)龍的虛擬實驗室已經(jīng)在福州十中和屏東中學(xué)試點。熊立認(rèn)為，虛擬實驗室等數(shù)字教育產(chǎn)品和解決方案將成為未來課堂的發(fā)展趨勢，未來，網(wǎng)龍將在福建、湖北、山東、上海等省市率先推廣。(林金)