随着教育数字化战略的深入推进,全息技术在教育领域的应用正在突破传统虚拟教育的技术瓶颈。云视图研正通过在全息智慧教室中集成数字人小模型技术,希望可以实现终端设备上全息数字人的快速运行,为职业教育教学关键要素改革提供了全新的技术路径。

教育部《关于深化职业教育教学关键要素改革的意见》明确指出,要推动职业教育人才培养由单一知识传授向综合能力提升转变,促进职业教育系统跃升。在此背景下,全息技术以其全沉浸性、全数据化、全互动性的特征,正在成为深化教学改革的重要支撑。云视图研全息裸眼3D智慧教室突破了传统VR、AR等穿戴式设备的局限,学生无需佩戴任何辅助工具,仅凭肉眼就能直观体验3D裸眼效果的教学场景,避免了长时间佩戴设备可能带来的眩晕、疲劳等不适感。

数字人小模型技术的应用是此次技术创新的核心突破点。传统全息数字人系统往往依赖云端大模型进行图像渲染和处理,对网络带宽和延时要求极高,且存在一定的响应延迟。云视图研希望通过技术创新,将数字人处理模型进行轻量化优化,使其能够在终端设备上快速运行。这一改进可以显著降低对网络传输的依赖程度,同时提升了全息数字人的实时响应能力。在实际教学场景中,授课教师的全息影像能够以更低的延迟传输到远程教室,实现1∶1立体还原,远程听课学生可以清晰地看到教师的面部表情和肢体动作,极大地增强了远程互动教学中的临场感和沉浸感。

从技术架构来看,云视图研全息教室系统采用软硬件结合的解决方案。硬件设备包括全息显示系统、全息光源面板、全息教学服务器、全息人像提取系统等,软件系统则包含全息人像提取软件、全息教学软件、全息三维引擎等。数字人小模型被嵌入到全息图像处理系统中,对采集到的动态图像进行实时渲染和全息特征预处理。通过改变颜色高光、锐化、对比度、阴影、边缘增强等处理,系统构建出更具3D立体显示视觉特征的全息虚拟影像成像场,同时动态跟踪对象轨迹并调整光线,保持双眼差的均衡值。

全息教室在多所高校的实践应用中,已经取得了显著成效。湖南师范大学通过全息教室的教学创新,获得第四届全国高校教师教学创新大赛一等奖。华南师范大学开展的5G全息思政公开课为学生提供了全新的学习体验。香港科技大学将在大陆与香港之间建立元宇宙远程教学互动平台,两地学生可共享两个校区的优质师资资源。兰州交通大学交通运输学院利用全息系统对复杂的高铁电气化系统进行逐层解构,极大地方便了3D仿真课堂上师生的教和学。北京中医药大学采用全息虚拟教学的方式,将药物功效机制与人体穴位、经络运行进行对照观察,让学生十分直观、系统地了解中医药的基本知识。

天津渤海职业技术学院作为国家级双高院校,其应用案例更具代表性。该校在化工专业实训中面临高温、高压、有毒等安全隐患,且大型实训设备成本高昂。通过全息系统构建逼真的石化生产场景,如模拟催化裂化装置运行、化工反应过程,学生可在安全环境中掌握核心实训内容。课程创作中心支持教师根据教学重点、行业新技术定制专属实训课程模块,实现教学内容与产业发展紧密衔接,推动学校双高建设与化工人才培养质量双提升。

从教育公平的角度来看,未来数字人小模型技术的轻量化特性降低了全息教室的应用门槛。上蔡县思源实验学校和上蔡县第一高级中学等县域学校通过引进全息互动系统与全息教学资源平台,弥补了县域学校教学资源与硬件条件的不足。初中生物细胞结构、数学几何图形等内容可通过全息系统转化为可互动的三维模型,学生能够"拆解"细胞、"旋转"几何图形,激发学习兴趣,加深知识理解。这套配置提升了课堂教学效率,帮助学生夯实学科基础,缩小城乡教学质量差距。

云视图研全息技术与数字人小模型的融合创新,不仅是技术层面的突破,更是教育理念的革新。它为职业教育深化教学关键要素改革提供了可复制可推广的新范式,推动专业、课程、教材、教师、实习实训等要素的联动改革。随着技术的持续优化和应用场景的不断拓展,全息数字人技术必将在推动职业教育系统跃升、培养高技能人才方面发挥更加重要的作用,为建设教育强国提供有力的技术支撑。