隨著高等教育的快速發展，學生數量急劇增加，優(you) 質資源嚴(yan) 重不足。一些高校分設多個(ge) 校區，著名教授、學者或專(zhuan) 業(ye) 教師講課分身乏術，無法惠及全體(ti) 學生。尤其在新型冠狀病毒肺炎疫情(簡稱疫情)防控期間，在線教學、線上線下相融合的教學形式成為(wei) 課堂教學的主流。然而，現有的網絡條件難以支撐大規模、高質量、高並發的課堂直播，常常出現畫麵卡頓、掉線的情況。在線教學由於(yu) 師生間的物理分離，遠程互動缺乏真實感，學生的學習(xi) 體(ti) 驗感、沉浸感不足，教師的演講與(yu) 課件也無法實現實時融合。
2022年7月，科技部、教育部、工業(ye) 和信息化部等六部門發布《關(guan) 於(yu) 加快場景創新以人工智能高水平應用促進經濟高質量發展的指導意見》提出，教育領域要積極探索在線課堂、虛擬課堂、虛擬仿真實訓、虛擬教研室、新型教材、教學資源建設、智慧校園等場景。利用5G、全息影像、裸眼3D等技術賦能高校教育教學和人才培養(yang) ，通過簡單的授、聽課端係統實現攝像采集、摳像疊加、沉浸重現、課件融合的視聽效果，讓身處多校區的師生參與(yu) 教學時如臨(lin) 現場，便於(yu) 師生進行實時互動。因此，新興(xing) 技術賦能高校教育教學既是時代訴求，更是現實需要[1]。
1 5G通信及全息投影技術
2 “5G+全息投影”教學係統的構建及應用
3 結語
相較於(yu) “4G+VR”方案，“5G+全息投影”在建設和配置上成本更低，能夠實現經濟、有效、穩定的虛擬交互。在5G技術賦能下，因其具有裸眼3D的特性，學生無須佩戴專(zhuan) 用眼鏡，且低延遲不會(hui) 帶來眩暈感，從(cong) 而獲得更好的聽課體(ti) 驗。在課程展示環節，通過三維圖像融合技術，將全息教師等真人影像與(yu) 已有的PPT課件、全息素材、實時板書(shu) 等課件內(nei) 容進行實時融合。將聽課端和遠程端、教師授課和3D素材形成一個(ge) 整體(ti) ，更容易展示抽象、不易操作演示的概念，有效傳(chuan) 遞課堂教學重點，實現教學目標[12]。“5G+全息投影”因其具有沉浸感、裸眼特性、互動感的優(you) 勢，在課堂教學中能激發學生強烈的學習(xi) 熱情，有助於(yu) 學生積極進行知識構建，取得更好的教學效果。
全息投影技術教學應用場景廣泛，在遠程學術報告、文史課、思政課、機械製造、危險實驗等場景中具有優(you) 勢。相較於(yu) 普通多媒體(ti) 課堂，全息投影技術能夠極大地豐(feng) 富教學資源、提升學習(xi) 體(ti) 驗、更好地支撐師生互動，但也對教師從(cong) 備課到課堂互動設計提出更高的要求。此外，在全息課件資源建設、數字資產(chan) 轉化、高校教學成果展示方麵，該技術也突出體(ti) 現了其應用價(jia) 值。
當前視頻和虛擬課件資源的製作流程不規範、流程煩瑣且專(zhuan) 業(ye) 化程度極高，產(chan) 出效率相對較低，在很大程度上影響了全息投影的教學實踐和廣泛普及。加大對課程資源、課件資源、視頻資源的建設和質量標準控製，簡化製作流程，提供更具人性化的操作界麵和標準化接口，實現對Maya，DMax，Unity 3D 多種文件的廣泛支持，提供從(cong) 資源建模、渲染、合成、輸出到使用的一站式解決(jue) 方案，將是供應商和高校共同努力的方向。
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韓冰霜 史萌 韓君格 天津大學 |
