2026-01-09
在教育数字化转型浪潮席卷全球的今天,高校课堂正经历着一场前所未有的技术革命。作为中国轨道交通人才培养的摇篮,兰州交通大学近日迈出了教学创新的关键一步——在交通运输学院正式引入云视图研全息教室系统。这一举措不仅标志着该校在智慧校园建设上取得了突破性进展,更通过引入前沿的全息显示技术,为传统工科院校解决复杂工程教学难题提供了一份极具示范意义的“兰交大方案”。这套集全息授课、全息互动教学及数字化课件创作于一体的综合系统正式投入使用,迅速成为该校王牌专业——铁路运输专业师生关注的焦点,开启了裸眼3D沉浸式教学的新纪元。

长期以来,工科院校在专业教学中面临着一个普遍性的痛点:核心课程往往涉及庞大的机械设备、复杂的内部结构以及抽象的系统运行逻辑。以兰州交通大学历史最悠久、学术积淀最深厚的铁路运输专业为例,高铁电气化系统、轨道交通信号控制等课程内容高度复杂,传统的多媒体教学手段如PPT演示、二维视频播放等,难以将这些立体、动态、精密的工程细节直观地呈现给学生。实物拆解虽然效果好,但受限于设备成本、场地空间及安全性等因素,难以在日常课堂中高频次开展。如何在课堂上“真实”地复现工程现场,让学生“看清”机器内部的每一次运转,成为了制约工科教学质量进一步提升的瓶颈。兰州交通大学此次引进的全息教室系统,正是为了破解这一难题而量身定制的数字化利器。
走进兰州交通大学新落成的全息教室,最引人注目的便是其核心的裸眼3D显示技术。与市面上常见的需要佩戴VR头盔或AR眼镜的虚拟仿真设备不同,这套系统采用了先进的光学材料和专利技术,实现了高立体、沉浸式的虚实空间融合。学生无需佩戴任何辅助设备,仅凭肉眼就能看到悬浮在空中的三维全息影像。这种“去穿戴化”的设计,彻底消除了传统VR设备可能带来的眩晕感和疲劳感,让学生能够以最自然的状态投入到学习中。在课堂上,教师只需轻点屏幕,一个巨大的高铁转向架模型便瞬间“悬浮”在讲台之上。随着教师的手势操作,模型可以进行360度旋转、放大、缩小,甚至可以像剥洋葱一样,对复杂的机械结构进行逐层解构。从轮对的磨损细节到制动系统的内部管路,每一个零部件都以1:1的真实比例和超高清晰度呈现在学生眼前,仿佛触手可及。这种极具视觉冲击力的教学方式,将原本枯燥晦涩的工程图纸和理论公式,转化为了生动直观的立体影像,极大地降低了学生的认知负荷,激发了他们探索工程奥秘的兴趣。

除了惊艳的视觉呈现,这套全息系统在教学互动和资源创作方面的功能同样强大。系统配套的数字化课件创作中心,为师生提供了一个自由挥洒创意的平台。在考察了多种新型3D教学仿真系统后,兰州交通大学交通运输学院最终选择了云视图研的解决方案,看中的正是其强大的课件编辑能力。利用全息课件编辑平台,教师不再是单纯的知识传授者,而是成为了数字教学资源的设计师。他们可以根据教学大纲的需求,自主设计和制作铁路交通相关装备的拟真模型。无论是模拟高铁列车在极端天气下的运行状态,还是演示复杂的信号调度逻辑,教师都可以通过软件进行编程和设定,将抽象的教学难点转化为可视化的三维动画。不仅如此,学生也可以参与到课件的创作中来,他们在课程设计和毕业设计中,利用平台进行装备设计和拟真实验,验证自己的设计思路。这种“教、学、做”合一的模式,极大地锻炼了学生的工程实践能力和创新思维,真正实现了从“被动接受”到“主动创造”的转变。
从技术架构的角度来看,支撑这一沉浸式教学体验的是一套精密而高效的软硬件集成系统。硬件方面,全息显示系统、全息光源面板、全息教学服务器等高端设备协同工作,确保了影像的高保真输出和流畅运行;软件方面,全息人像提取软件、全息三维引擎、全息资源管理平台等核心组件,则构建起了一个功能完备的虚拟教学生态。特别值得一提的是,该系统还支持5G网络环境下的远程互动教学。通过5G技术高带宽、低延时的特性,全息教室可以将授课教师的真人影像实时采集并全息化传输到远端教室。这意味着,兰州交通大学的优质师资力量可以瞬间“穿越”时空,以1:1的立体形象出现在分校区甚至其他合作院校的讲台上。这种“分身有术”的黑科技,不仅解决了跨校区教学资源调配的难题,更为未来开展跨区域、跨国界的学术交流与联合培养提供了无限可能。
兰州交通大学全息教室的建成与应用,不仅仅是一次教学设备的更新换代,更是一场深刻的教学模式革新。它打破了物理空间的限制,将工厂、车间、实验室“搬”进了课堂;它突破了感官的局限,让学生能够以“上帝视角”审视复杂的工程系统;它重塑了师生关系,让教学过程变得更加互动、开放和富有创造力。对于传统的工科院校而言,如何在信息化时代保持学科优势,培养适应未来工业发展的高素质人才,是一个必须回答的时代课题。兰州交通大学通过引入前沿显示技术,成功探索出了一条“技术赋能教育、创新驱动发展”的新路径。
随着全息教学系统的常态化运行,交通运输学院的师生们已经真切感受到了技术带来的红利。在最近的一次教学满意度调查中,学生们对全息课堂给予了高度评价,普遍认为这种教学方式“酷炫且实用”,对知识点的理解更加透彻。教师们也反馈,全息技术的应用使得备课更加高效,课堂氛围更加活跃,教学效果显著提升。未来,兰州交通大学计划进一步拓展全息技术的应用范围,将其推广到车辆工程、土木工程、自动化等更多工科专业中,打造全方位的全息数字化教学矩阵。同时,学校还将依托全息资源管理平台,建立校级乃至省级的高校全息教学资源库,促进优质教学资源的共建共享。

兰州交通大学全息教室的成功实践,是教育数字化战略落地生根的一个缩影。它证明了,当传统工科教育遇上前沿科技,必将碰撞出绚丽的火花。在迈向“双一流”建设的征程中,兰州交通大学正以开放的姿态拥抱技术变革,用科技的力量重塑课堂,为培养新时代的大国工匠贡献着智慧和力量。这一创新实践,也必将为国内其他高校的教学改革提供宝贵的经验借鉴,推动中国高等教育在数字化转型的道路上行稳致远。