沉浸式教室和智慧课堂的核心是什么?是硬件,还是内容?

2022-03-16 AR体感教育

3月11日,北京市教委印发了《2022年北京市教育信息化和网络安全工作要点》,明确提出加快教育新型基础设施建设、加快人工智能在教育领域的创新应用,积极探索基于人工智能的新型教学模式。

 

 

《要点》还提出,要推动5G、新一代无线局域网等新技术进校园,提升课程直播、沉浸式教学、网络研修等应用体验。

该《要点》在朋友圈里面传阅之后,关于教育新基建和沉浸式教学的讨论就逐渐多了起来,其中的一个话题“沉浸式教室和智慧课堂建设,是硬件重要?还是内容重要?”讨论尤其热烈。

对于这个问题,我旗帜鲜明地表达了自己的观点:沉浸式教室和智慧课堂建设,硬件只是基础,内容才是核心。

为什么我的观点如此明确和坚定?我举个例子,相信大家看完就会明白:你公司附近有两家电影院。其中一家电影院的装修超豪华,金碧辉映,富丽堂皇,但是这家影院主要放映一些老电影,好评度不高的电影。另外一家电影院的装修比较朴素,但是放映的电影都是新片,大片,口碑好的影片。如果你要去看电影,你会选择哪家?

接下来,我就以AR智慧教室为例,详细讲解一下在沉浸式教室和智慧课堂的建设中,硬件与内容之间既相辅相成,又主次分明的关系。

 

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硬件,是沉浸式教室的基础

 

智慧教室和智慧课堂,是借助AI智能、云计算、5G、物联网、人机交互等技术构建起来的用于教学的一种新型的信息化和数字化教学空间。

AR智慧教室,是技术类型繁多的智慧教室当中的一种,它是以情景式学习理论和体验式学习理论为指导,以AI、AR、MR为主要技术手段的沉浸式、情景式、体验式学习空间。

AR智慧教室的硬件,主要包括云服务器、中央控制系统、多媒体显示系统和音响系统。

 

 

云服务器是用来存储和运算教学系统和课程内容。中央控制系统,是将电脑、投影机、音响等子系统集成在一起,实现智能化操作。多媒体显示系统,是将多台投影机或显示屏融合在一起,实现情景式、沉浸式学习的氛围。

如果将AR智慧教室比喻成一个人的话,云服务器、中央控制系统、多媒体显示系统、音响系统就相当于人的骨骼、肌肉、五官,这些基本元素构成了人的躯壳。

 

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内容,是沉浸式教室的核心

 

AR智慧教室的内容,就是新型教学空间里面的教学系统和课程体系,也就是学生在里面上课的时候沉浸体验的课程,探究学习的知识。

这些内容是根据幼儿园、中小学、大学、职业院校的教学大纲和课程体系进行定制开发的,常见有:职业院校的智慧城市、智慧医疗虚拟实训;初中和高中的虚拟实验、虚拟仿真探究;小学和幼儿园的沉浸式安全教育、探究式式科普教育。

如果将AR智慧教室比喻成一个人的话,教学系统和课程体系就相当于一个人的思想。一个人如果没有思想,就是酒囊饭袋。一个沉浸式教室和智慧课堂没有优质的课程内容,就是一个空架子,一个摆设。

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可能有人会觉得我说得有点夸大,我再举一个例子,相信大家看完之后会认同:优酷、爱奇艺等视频网站,每天都有将近1亿用户浏览。这些视频网站的硬件就是存放在电信机房的几千台,几万台的云服务器。这些视频网站的内容,是从版权方买回来的电影、电视剧、纪录片、综艺节目等等。如果把这些内容下架了,视频网站上没有内容了,用户还会上去看吗?

 

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沉浸式教学课程是怎样创作的?

 

沉浸式教学课程这么重要,它们是怎样创作出来的呢?据了解,沉浸式教学课程的创作大致分成四个步骤:课程策划、视觉设计、三维动画、技术合成,下面简单介绍一下。

 

第一步,课程策划,故事创意。沉浸式教学课程跟教科书所采用的二维的、平铺直叙的表现形式完全不同,它是通过一个故事创意贯穿整个沉浸式学习过程,让学生有现场感和亲历感,然后深刻记住课程里面的知识要点。

第二步,手绘创作,平面设计。把沉浸式教学课程的故事创意用手绘的方式结合平面设计的方式呈现出来,成为一本有趣的“连环画”、“漫画”。

第三步,三维建模,动画制作。使用三维制作软件,经过场景建模、角色建模、骨骼绑定、蒙皮、动作设计、渲染等复杂的制作流程,把平面化的“连环画”、“漫画”制作成立体的、逼真的、视觉冲击力很强的三维动画。

第四步,技术合成。使用until、AR、体感、MR等软件技术,把三维动画、视频、配音、音乐等多媒体元素整合起来、串联起来,实现人机交互,沉浸体验。

从以上的开发流程可以看到,沉浸式教室的课程内容创作,需要教育、创意、视觉设计、三维动画、软件开发等多个专业的人才通力协作,属于智力密集型的产业。

据介绍,一个15分钟左右的沉浸式教学课程,需要10个人左右的小团队,用5-6个月的时间才能完成开发。

正是因为沉浸式教学课程的开发成本高,周期长,一定程度上造成了目前沉浸式教室和智慧课堂的硬件已经比较成熟,但缺乏高质量的课程内容的发展不均衡的局面。

 

 

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小结

 

过去的二、三十年,在教育信息化1.0和教育信息化2.0行动计划的推动下,我国各级学校的教育信息化硬件已经基本配备完善。

但许多来自一线的教育工作者都知道,与完善成熟的教育信息化硬件形成鲜明对比的是,教学应用软件和高品质的课程内容仍然存在不足。

2月8日,教育部在2022年工作重点中提到“探索智慧教室和智慧课堂建设,深化网络学习空间应用,改进课堂教学模式和学生评价方式 ”。

这既是机遇也是挑战,教育产业的上下游企业应该借着这股“东风”,合作研发“软硬兼修”、“形神兼备”的智慧教室和智慧课堂,携手推动教育教学创新发展,惠及亿万学子。