近来,湖南省地质院地球物理与地球化学调查所(下称"湖南物化所")的全息立体平台完成部署,投入试运行。地球化学教学以裸眼3D方式呈现在师生面前,职工培训与地学科普有了一件趁手的工具。
平台由三部分组成:一套全息立体显示终端、一套全息互动三维编辑平台和一套全息立体会议系统,技术支持来自全息教学服务商云视图研。与VR头显依靠封闭屏幕营造立体感不同,全息立体显示终端借助光学材料与图像处理算法生成悬浮的三维影像,观察者无需佩戴任何设备,肉眼即可观看,也就少了眩晕和设备轮换的麻烦。

选这条技术路线,与地球化学的学科特点有关。元素迁移、成矿过程、地球化学场分布,在传统课堂上靠平面图件和口述讲解,学习者很难在头脑里还原出三维形态。接入全息立体平台后,剖面图和勘查数据可以加工成可旋转、可分解的三维模型,地质体结构与元素富集规律逐层展开,讲解的人放大、剖切,听讲的人绕着模型提问。三维编辑平台承担了另一个关键环节:教研人员不必依赖外部团队,能把本单位多年积累的资料自行转成全息课件。内容能否持续更新,取决于这一步是否走得通。
部署过程也有门槛。全息课件建模工作量大,哪些知识点值得三维化,教研人员需要逐项权衡;会议室兼作演示厅,光线、空间和设备经过多轮调试才达到稳定的呈现效果。物化所把全息立体会议系统纳入同一平台,日常业务会议与培训演示共用一套设施,设备利用率因此提高。
这次部署也呼应了教育数字化的政策方向。《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》提出实施国家教育数字化战略,探索数字赋能教学的有效途径。这套技术体系已进入国内十多所高校:湖南师范大学的全息教室通过验收,相关教学创新获全国高校教师教学创新大赛一等奖;兰州交通大学用它逐层解构高铁电气化系统;北京中医药大学把中药草本与人体经络的立体展示结合到同一间教室。香港科技大学(广州)的全息教学平台已在广州校区建成,未来将在大陆与香港之间共享两地师资,成为国内首个跨内地与香港的全息教学应用范例。
对物化所来说,这套平台改变的是培训的组织方式。地球化学勘探人才培养周期长,野外实践成本高、风险大,虚拟仿真能把野外场景和数据解释过程搬进室内,先在三维模型里建立概念,再到野外验证,构成完整的训练闭环。所里计划把平台逐步用于新员工培训、业务交流和面向公众的地学科普,让更多人站在一块悬浮的三维地质模型前,理解脚下的大地。
