《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》提出推进教育数字化、开发新型数字教育资源,教育部关于深化职业教育教学关键要素改革的意见也把课程模块化建设、数字教材和虚拟仿真实训摆进了教学改革主线。兰州交通大学在这样的背景下引入全息教学系统,把应用场景落在交通运输学院,方向很明确,就是围绕铁路装备教学里的难点,把三维仿真真正纳入课堂流程。
兰州交通大学的铁路运输专业积累深、专业强,课堂里经常要讲授高铁电气化系统、受电弓、接触网等结构复杂、联动关系密集的内容。教师过去依靠二维图纸、视频和普通三维动画,能把知识点讲出来,却很难把设备内部层级、运行路径和故障关联讲透。学生看完图纸后往往记住了名称,到了分析结构和判断原理的环节,理解就容易卡住。

学校在引入一套全息授课系统、一套全息互动教学系统和数字化课件创作中心后,先处理的就是这个痛点。教师围绕铁路交通装备建立三维课件,把模型按教学步骤分层拆解,再把关键部件、运动轨迹和连接关系嵌进课堂展示逻辑。授课时,教师可以直接调出模型,按课程进度完成旋转、放大、剖切和逐层还原。学生不用佩戴设备,就能在教室里看到裸眼3D画面,设备结构从平面示意变成了可观察、可追问的课堂对象。
这种变化带来的,不只是展示效果的提升,更是教学流程的重排。课前,教师先根据本节内容制作或调整模型,把重点放在受电弓与接触网的配合关系、电气化系统的层级结构和关键节点上。上课时,教师先展示整体,再拆分部件,再把不同运行状态放到同一套模型中对照讲解,学生能跟着视角变化理解结构逻辑。课后,教师还能把课件继续留在资源平台上,供学生回看和复盘。过去一堂课里反复解释的抽象结构,现在可以压缩成几次清楚的三维演示,课堂节奏更紧,讨论也更聚焦。
兰州交通大学这套做法之所以值得关注,在于学校没有把全息系统停在参观展示层面,而是把它推进到了课程资源生产和教学组织优化上。教师借助数字化课件创作中心,自主完成资源编辑,减少了对通用素材的依赖,也让课堂内容更贴近铁路行业设备更新和专业培养要求。对于交通运输这类强调结构认知、系统分析和工程理解的专业来说,全息教学系统正在把3D仿真从辅助演示工具,转成优化教学流程的一部分。
