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全息教室技术标准研制,支撑新双高建设高质量推进

2026-01-09

随着教育部、财政部联合印发《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划(2025—2029年)的通知》,我国职业教育正式迈入第二期“双高计划”建设的新阶段。在这一轮建设中,数字化转型被提升到了前所未有的战略高度,成为推动职业教育高质量发展的核心引擎。面对“构建数字化教学新生态”和“打造场景真实、开放融合的金基地”的迫切需求,以5G全息远程互动智慧教室为代表的前沿教育装备技术正异军突起。然而,如何规范这一新兴技术的建设路径,研制科学严谨的技术标准,使其精准对接新双高建设的高标准要求,已成为行业内外关注的焦点。近日,关于全息教室技术标准研制的讨论在教育界和产业界引发热烈反响,各方普遍认为,标准化的全息教室建设将为新双高计划的落地提供强有力的技术支撑。

新一轮“双高计划”明确提出,要紧跟产业数字化和数字产业化发展新要求,运用数字技术重塑教学空间,建设数字远程实训平台和虚拟仿真实训基地。在《第二期“双高计划”标准框架》中,对于“条件基础的支撑度”这一一级指标,特别设立了“场景真实、设施先进、工位充足的实践教学基地”作为重要观测点。这意味着,传统的实训室建设模式已难以满足新时代高技能人才培养的需求,具备高沉浸感、高交互性和高技术含量的全息教室成为破解这一难题的关键钥匙。全息教室利用光的干涉和衍射原理,结合5G通信技术高带宽、低延时的优势,能够将授课教师或教学资源的3D影像实时传输至异地,实现裸眼3D条件下的虚实融合教学。这种技术不仅突破了时空限制,更解决了传统远程教学中临场感缺失、互动性不足的痛点,让学生无需佩戴任何VR/AR穿戴设备,即可获得身临其境的学习体验。

尽管全息教室在教育领域的应用前景广阔,但作为一项新兴技术,其发展仍处于探索阶段,面临着建设标准缺失、技术规范不统一等挑战。目前,市场上各类全息教学产品质量参差不齐,部分项目存在图像清晰度不高、传输延时较大、虚拟与现实融合度不够等问题,严重影响了教学效果的稳定性。正如相关研究指出的那样,全息投影的立体图像质量是决定全息教室教学效果的重要因素,而建设成本相对较高也制约了其在更大范围内的推广。因此,研制一套涵盖全息图像采集、信号压缩编码、5G网络传输、全息图像还原以及教室环境建设等全链条的技术标准迫在眉睫。这套标准不仅要规范硬件设备的性能参数,如摄像模组的感光度、显示终端的对比度和亮度,还要对软件系统的兼容性、云平台的数据处理能力以及教学资源的格式标准做出明确规定,以确保不同学校、不同校区之间的全息教室能够实现互联互通,资源共享。

在全息教室技术标准的研制过程中,头部企业的实践探索为行业提供了宝贵的参考样本。以云视图研为例,其推出的5G全息裸眼3D智慧教室解决方案,通过定义清晰的图像采集端、图像还原端和全息云平台架构,初步建立了全息教学的技术规范。该方案中的全息图像处理系统能够对动态图像进行颜色高光、锐化、边缘增强等预处理,确保了3D立体显示的视觉特征;而全息三维引擎系统则实现了对全息教学资源的实时调取和交互操作,支持位移、旋转、拆解等功能。这种软硬件深度融合的技术路径,不仅提升了系统的稳定性和易用性,也为制定行业标准提供了详实的数据支撑。特别是在化工、医学、交通运输等高风险、高成本、高难度的专业教学中,标准化的全息教室建设显示出了巨大的应用价值。

在实际应用层面,标准化建设的全息教室已经开始在新双高建设中发挥实质性的支撑作用。天津渤海职业技术学院作为知名的化工类双高院校,引入了配置标准化的全息互动教学系统和全息教学软件平台。针对化工专业实训中面临的高温、高压、有毒等安全隐患,该系统构建了逼真的石化生产场景,如模拟催化裂化装置运行,让学生在绝对安全的环境中掌握核心技能。这种“学校教室+虚拟课堂+企业车间”的教学空间重塑,完全契合新双高对于“打造场景真实、开放融合的金基地”的要求,有效推动了学校双高建设与人才培养质量的双提升。

同样,兰州交通大学在铁路运输专业教学中,利用标准化的全息教室系统,实现了对复杂高铁电气化系统的逐层解构和3D仿真演示。师生无需佩戴辅助工具,即可肉眼观察到虚实融合的仿真效果,极大地提升了教学的直观性和趣味性。这一案例生动诠释了新双高计划中关于“开发优质新形态教材”和“建设一流核心课程”的改革任务,证明了全息技术在解决复杂工程教学难题方面的独特优势。此外,湖南师范大学通过全息教室的常态化应用,将全息教学纳入师范生培养环节,不仅获得了全国高校教师教学创新大赛一等奖,更为培养适应未来教育需求的数字化师资提供了标准化的实训环境,直接响应了新双高关于“建设高水平双师队伍”的号召。

全息教室技术标准的研制,还将有力推动职业教育的国际化进程,服务“职教出海”战略。在《通知》中,拓展国际交流与合作被列为重要改革任务。香港科技大学通过引入云视图研的全息教室技术体系,在广州南沙校区与香港本部之间建立了元宇宙远程教学互动平台,实现了两地师资资源的无缝共享。这一跨越内地与香港的教学应用范例,为未来中国职业教育标准、资源和装备“走出去”提供了标准化的技术通道。通过建立统一的全息教学传输标准,国内优质的职业教育课程可以以高保真、高沉浸的方式实时输送到“一带一路”沿线国家,助力培养中资企业急需的本土技能人才,提升中国职业教育的国际影响力。

展望未来,随着全息教室技术标准的逐步确立和完善,其在新双高建设中的支撑作用将愈发凸显。这不仅是技术层面的规范与升级,更是教育理念与教学模式的深刻变革。标准化的全息教室将成为连接物理世界与数字世界、连接学校与企业、连接国内与国际的智慧桥梁,推动职业教育从传统的平面教学向立体化、沉浸式、智能化的新形态跃迁。它将助力各高职院校精准对接产业需求,打造一批“金专业、金课程、金教材、金教师、金基地”,为培养大国工匠、能工巧匠和高技能人才提供最坚实的数字化底座,为中国式现代化建设贡献职业教育的磅礴力量。在这一过程中,产学研各界需通力合作,加快标准研制步伐,共同绘制职业教育数字化转型的宏伟蓝图。