近十年来，随着光学显示和图形计算等深层技术的突破，教学数字化发展的浪潮也愈发汹涌，教学方式正经历着前所未有的变革。从最初的黑板粉笔，到多媒体设备的普及，再到如今前沿技术的深度融入，每一次技术革新都为教育带来新的可能。其中，虚拟现实（VR）技术在前十年一度成为教育界关注的焦点。VR 技术曾以其独特的沉浸式体验掀起教学变革的热潮，但随着应用的深入，也逐渐显露出来局限性。与此同时，在云视图研、微美全息等行业企业的推动下，主打新型显示技术的全息教室凭借自身优势崭露头角，并成为3D互动教学的新趋势。这背后的转变，不仅是技术形式的变化，也预示着教学方式和理念的演进。

VR 在教学中的兴衰：从辉煌到瓶颈

虚拟现实的发展历程充满了探索与突破。上世纪 80 年代，VR 技术处于萌芽阶段，主要应用于军事、航空航天等领域，如飞行器模拟训练、创伤后应激障碍治疗等场景。随着计算机技术和图形处理能力的提升，2010年后 VR 技术逐渐成熟，硬件设备变得更加普及和便捷，为其在教育领域的应用开辟了广阔空间。在教育实践中，VR技术被广泛运用于虚拟仿真实验室、融合创新实验室等场景。学生戴上VR头盔，便能沉浸式体验语文课本中的古诗词意境，探索浩瀚宇宙的奥秘，或是安全地动手操作高危实验，将抽象、微观的知识点直观地呈现在眼前。这种身临其境的学习方式，极大地激发了学生的学习兴趣和参与感，许多研究也表明，VR教学能有效提高学生的参与度、记忆力和理解能力，为学生提供了安全高效的实践机会。

然而，随着近十年来VR技术大规模应用于教学后，在使用深度和广泛性方面，诸多问题逐渐浮出水面。虽然随着VR技术方案的完善和工艺的改进，硬件设备成本出现了大幅下降，也出现了规模庞大的个人用户购置需求，但真正限制VR规模化普及的，仍然在于完善的内容开发生态。不同于短视频平台，人人都是创作者并拥有创作工具，可源源不断为平台注入内容资源，而基于3D引擎开发的VR教学课程，不仅需要专业编程知识，还要求开发者对教学内容有深入理解，以保证内容的真实性和趣味性，这让许多教育机构望而却步。国内专业从事VR完整内容规模化开发的大企业寥寥无几，反倒中小企业成为了定制化VR内容的主力供应来源。

在教学模式融合方面，传统教学模式与VR技术的结合往往难兼容并蓄，或者说存在先天的矛盾，教师难以充分发挥VR技术的沉浸式和交互式特点。教师在教学过程中，往往只是简单地让学生戴上 VR 设备体验一下，而没有将其与教学环节有机结合，导致教学效果不佳。此外，教师需要掌握 VR 技术的应用方法，才能在教学中发挥其优势。然而，目前教师队伍中掌握 VR 技术的人较少，这也在一定程度上制约了 VR 教学的推广。此外，教育资源分配不均问题突出，城市地区VR设备普及率高，农村地区则因经济条件限制难以开展VR教学；学校之间也存在差异，不利于教育公平。

纵观各类VR内容的供应平台，大多数以全景视频+浅交互程序为主，真正将VR沉浸式和交互性发挥到最佳效果的重度3D教学程序往往凤毛麟角，若深究其缘由，仍旧会回到了3D仿真课件开发难、成本高和回报周期长的矛盾上。

全息教室与 VR 教学的多维度比较

全息教室，作为近两年才出现的教学技术新物种，最早由深圳的云视图研公司发明并推动进入产业应用，以独特的展示效果，引起了行业的高度关注。与VR教学相比，全息教室在多个维度展现出明显优势。在沉浸感营造上，VR教学通过头戴式显示设备隔绝现实，创建完全虚拟的三维空间，能带来独特的沉浸式体验，但长时间佩戴易让学生产生不适感，且视野范围和画面清晰度受设备限制。而全息教室利用虚拟光学显示技术，无需特殊眼镜即可形成裸眼立体效果，将虚拟图形逼真地呈现在教室空间，构建出虚实交融的教学环境。其宽视角大尺寸的特点，能让教室内所有学生同时观看学习，沉浸感更加自然、舒适且持久。

VR的沉浸感方面的优势是无与伦比的，但就教学而言，互动性的重要程度明显强于沉浸感。

互动性方面，VR教学虽能借助手柄等设备在虚拟环境中操作，但在课堂互动、分享环节存在不便，难以实现随堂讨论和即时互动。云视图研的全息教室则打破这一局限，以云视图研目前投入使用的全息教室为例，它能1:1还原远程教师全息影像，实现远程老师与本地学生200ms内无体感实时互动交流，如同超时空 “面对面”。教师可以轻松调取全息教学资源，对模型进行旋转、缩放、分解与合成等操作，学生也能更直观自然地与教师和虚拟教学内容互动，有效提升教学效果。

无论是复杂的几何体、机械结构，还是微观的分子模型，与VR系统一样，云视图研全息教室也能都能清晰直观地展示，帮助学生降低学习难度，由于摆脱了头戴设备的束缚，学生可自由观看，师生间能够进行常态化的课堂交流。在使用难度方面，VR更偏向重度3D的交互应用，而从近十年的应用看，除了虚拟仿真实验室和少数重点学科以外，绝大多数的学科和专业对3D交互的程度是偏向轻量化的，而由于全息教室在单体复杂模型的展示和交互效果同样优秀，但单体模型在创作和编辑上的难度却大大降低了，因此全息教室的易用性更高一筹。

教学成本方面，VR教学面临硬件设备和内容开发的双重高成本压力，而全息教室虽然初期建设也有一定投入，但从长远看，无需为每个学生配备昂贵头戴设备，且随着3D成形技术发展和3D图形编辑技术的成熟，全息教学内容开发成本逐渐降低，同时还能兼容常规教学课件，减少额外开发成本。适用场景上，VR 教学多用于特定场景，在多人协作、互动性强的常规教学场景中存在局限，全息教室则适用范围更广，无论是特殊场景教学，还是远程互动教学、日常课程教学都能轻松驾驭，如山东大学基于云视图研技术搭建的 “一校三地全息互动教室”、香港科技大学、天津大学、湖南师范大学、重庆师范大学就实现了跨地域的实时互动教学。

全息教室成为智慧教室新趋势的背后逻辑

全息教室成为3D互动教学新趋势，是技术发展、教育需求转变等多种因素共同作用的结果。技术层面，5G通信技术的发展为全息教室提供了强大支撑，其高带宽、低延时特性解决了全息影像传输的卡顿和延迟问题，让远程互动教学实现 “身临其境” 的效果。华南师范大学在云视图研支持下开展的5G全息思政公开课，学生能清晰看到全息投影教师的表情和动作，并实时互动，便是有力证明。同时，全息投影技术自身的进步，使图像清晰度、色彩还原度不断提升，进一步优化教学效果。

教育需求的转变也推动着全息教室的发展。现代教育越发注重学生个性化发展和实践能力培养，强调学生主动参与和互动。全息教室正好契合这些需求，其直观生动的学习体验能激发学生学习兴趣和主动性，学生通过与虚拟教学内容互动，可更好地理解和掌握知识，培养实践和创新思维。而且，全息教室的远程互动功能，有助于优质教育资源的广泛传播，满足不同地区学生对高质量教育的渴望。

此外，全息教室有效解决了VR教学的诸多痛点。它降低了硬件和内容开发成本，提高了教学互动性和灵活性，在一定程度上缓解了教育资源分配不均问题，减少了安全与伦理隐患，也为完善教学评价体系提供了新可能。与此同时，云视图研提出的全息教学转换软件方案，若能实现，则将使VR教学内容在全息教室中得以应用，促进教学技术的过渡与融合。

云视图研全息教室已连续三年参加中国高等教育博览会，每届都成为所在场馆最受关注的展位之一，受到众多高校老师和行业专家的推崇。云视图研全息教室是融合了5G通信、全息光学成像和人工智能等前沿技术的新一代数字化教学整体化解决方案，适用场景丰富，无论是高校专业课程教学，还是中小学基础课程教学，无论是远程互动教学、3D模型教学，还是实验模拟教学，都能实现创新教学。在医学教学中展示人体器官结构，在历史教学中重现历史场景，让知识学习更加生动直观。在用户体验上，该产品操作简便，教师无需复杂培训即可上手，轻松调取资源进行教学互动；学生则能享受裸眼 3D 带来的有趣轻松学习体验，宽视角大尺寸设计确保每个学生都有良好观看效果。

作为十四五期间涌现出的新型数字化教学成果，云视图研全息教室，不仅从教学技术创新的角度已经表现出了显著的效果和优势，而且由于自带远程协同和教育普惠的基因，未来在跨区域教育资源共享和公平方面，乃至在中国对外教育文化交流领域，均有着广阔的前景。据悉，目前已有一些重点高校将云视图研全息教室纳入了学校十五五的建设规划。