一、跨网络设备控制模块：适配高校多校区设备互联需求

在全息教学管理系统中，该模块核心是突破路由、网段限制，支持 BGP 广域网与多局域网中控设备堆叠级联，完全贴合高校 “主校区 + 分校区”、“教学楼 + 实验室” 的物理空间布局特点。跨网络设备控制模块的功能特点在于三个方面：

跨网段 / 路由适配。高校普遍存在 “主校区（主网段）+ 郊区分校区（独立网段）+ 专业实验室（专用局域网）” 的网络架构，特别是在跨区办学的综合大学或者职业院校的主校区与 远端的分校区实验室，就可通过该模块实现全息设备跨网段联动 ，远端教师在分校区操作全息实验台时，主校区教室的全息终端能实时接收信号，无需额外部署专用网线，解决传统设备 “校区隔离、无法互通” 的痛点。在香港科技大学全息教室的使用场景中，通过南沙校区到香港本部小区的全息教学平台，两地的教学资源可以实现同步共享。

（2）BGP 网络支持。针对高校跨地域合作教学场景（如与外校开展 “全息联合课程”），BGP 网络的动态路由调整能力可保障信号稳定性。譬如某医学院与省外医学院共建 “人体解剖全息课” 时，双方通过 BGP 网络接入模块，即使跨运营商网络，也能避免全息画面卡顿，确保异地师生同步互动。低时延是全息教室的核心技术指标，在实际应用中，通常时延控制在200毫秒左右，保证人像互动的真实性，在重庆师范大学全息教室项目中，就十分重视在低时延前提下实现多个教室一堂课。

（3）多局域网中控堆叠级联。高校和职业院校院系常新增全息教室（如年度教学设备升级），模块支持 “原有中控设备 + 新增设备” 的堆叠级联。假设某高校计算机学院原有 2 间全息教室，新增 3 间时无需重构系统，仅需将新教室中控接入原有堆叠网络，即可实现 5 间教室设备的统一控制，降低高校设备迭代的成本与运维复杂度。目前全息教室已经实现模块化配置，可单独为学校配置采集端或全息还原端，并能够实现连接入网。

二、统一账户与中控服务模块：契合高校 “分层管理 + 多端协同” 需求

账户服务模块以 “统一认证 + 分级权限 + 多端互联” 为核心，适配高校 “行政管理员、院系教师、实验员” 的角色分工，及 “采集端（实验室 / 授课端）、还原端（学生教室 / 观摩室）” 的多场景协同需求。统一账户与中控服务模块具有四项功能。

（1）统一系统登录认证。对接高校、职业院校现有 “校园统一身份认证体系”（如统一门户账号），教师无需额外注册账号，通过校园卡关联的账号即可登录全息系统，避免 “多系统多账号” 的记忆负担；同时支持 “单点登录”—— 教师登录后可同步调用个人教学资源（如历史全息课件），符合高校 “一数一源、身份统一” 的管理规范；

（2）统一系统登录认证。分级账户管理：按高校角色权限划分账户类型。校级管理员：可查看全校全息设备状态、配置系统参数（如网络带宽分配）；院系管理员：仅管理本院系设备（如文学院管理员无法操作工科实验室终端）；教师账户：仅能操作本人授课时段的设备（如 “周一 3-4 节” 仅激活对应教室的控制权限），避免误操作。

（3）多端互联中控服务。覆盖高校 “多采集 + 多还原” 的教学场景。针对高校和职业院校化学类专业开展 “危险实验全息观摩课” 时，可同时采集 3 个实验室的实验画面（采集端），同步还原到 5 个学生教室（还原端），中控服务实时调整各端信号同步性，确保所有教室学生看到的实验步骤无延迟，解决传统 “仅 1 个观摩室可看” 的资源限制问题。

三、智慧教学场景管理模块：降低高校设备运维与教学准备成本

全息教学场景管理模块基于 “串口转发互联架构 + 物联网控制”开发，主要聚焦于高校 “多教室设备集中管理”和“教学场景快速切换” 的实际痛点，能够实现终端设备的智能化、集约化管控。全息场景管理模块具有三项核心功能。

（1）底层场景管理与串口转发。通过串口转发架构搭建 “全校全息设备互联平台”，将教室的全息投影仪、互动终端、音响、灯光等设备接入物联网系统，支持 场景预设和一键调用。例如高校可预设 3 类基础场景：“全息授课模式”：启动全息显示、打开互动功能、调亮环境光；“实验观摩模式”：增强画面清晰度、关闭麦克风（避免杂音干扰）；“考试模式”：仅保留全息显示功能、禁用交互按钮。按照此逻辑则教师课前无需逐一调试设备，选择对应场景即可启动，节省 10-15 分钟教学准备时间。

（2）物联网终端监控与维护。高校和职业院校的设备基本都分布在不同楼宇（如 10 栋教学楼、5 个实验室），全息教室可接入物联网监控，管理员无需现场巡查，通过模块后台即可实时查看设备状态（如 “某教室全息投影仪亮度异常”“实验室终端网络离线”），系统会自动推送故障提醒，缩短设备维修周期。

（3）教室设备联动控制。适配高校 “大班授课 + 小班研讨” 的混合教学场景。例如重庆交通职业学院的“全息案例课” 中，主教室教师启动 “联动模式” 后，3 个研讨室的全息终端可同步接收主教室信号，研讨时又能独立切换到 “小组交互模式”，实现 “集中授课 + 分散讨论” 的无缝衔接。

四、立体式多模态全息教学模块：支撑高校跨学科教学创新

多模态全息教学模块通过多样化全息交互形式，匹配高校文、理、工、医等不同学科的教学特点，解决传统教学 “抽象知识难呈现”、“异地资源难共享” 的问题。在高校实际教学使用中，有三种模式六大使用功能。

（1）基础交互教学模式：覆盖日常授课核心需求

同步板书输入转全息浮空：适配数学系、物理系 “公式推导” 场景。教师在手写板输入推导过程，内容实时以 3D 浮空形式呈现在教室中央，后排学生无需起身即可看清细节，避免传统板书 “后排盲区”；

PPT 全息交互：针对文科 “案例分析”、工科 “结构讲解”，教师点击 PPT 中的模型，即可触发全息立体展示（如古地图缩放、建筑结构分层），增强知识直观性。

（2）跨空间协同教学模式：打破高校 “地域与资源壁垒”

全息远程虚拟授课：解决高校或者职业院校“企业导师”的 外聘专家难到场、跨校区课程难同步问题。例如在实际运用中，河南西亚斯学院曾邀请国外教授开展跨国超时空全息讲座，专家通过终端接入系统，以全息形象 “置身” 教室，与学生实时问答，体验接近线下；在武汉工程大学的5G全息教学应用中，学校邀请了校外名企的工程师通过5G专线进行全息远程授课，将工作场景与学习场景无缝衔接起来，前置实训环节，对提升学生的学习目标感和实操技能十分有帮助。

多教师协同授课：适配 “跨学科联合课程”，如计算机 + 英语的 “双语编程课”—— 主教室计算机教师讲解代码逻辑，外校英语教师以全息形式同步补充专业术语的英文表达，无需师生往返两校区。

（3）沉浸式教学模式：适配专业实验与实践教学

全息三维交互：针对医、工类 “实体模型稀缺” 场景，如医学院 “人体解剖课”，学生可通过手势操作全息人体模型（放大器官细节、拆解系统结构），避免实体标本损耗与伦理限制；机械学院 “零件设计课” 中，学生可实时拆解全息零件模型，观察装配关系。在湖南师范大学的全息教室投入使用后，医学院结合课程建设需求对全息教学系统进行了深度融合，并一举在第四届全国高校教师教学大赛上获得全国一等奖。

虚拟/真实老师同台授课：解决 “危险实验难演示”和“抽象流程难具象”等三高三难问题。例如化学学院 “爆炸实验课”，真实教师讲解原理时，虚拟实验设备（全息形式）同步演示实验过程，既规避安全风险，又让学生看到 “动态操作细节”；中文系 “古代礼仪课”，教师与虚拟的 “古代人物” 同台演示礼仪动作，增强课堂趣味性。

结语：全息教室是教育数字化的最新成果，成为继AR、VR后新崛起的一个教学装备门类，从技术维度看，全息教室涉及光学、图像算法、5G通信、边缘计算等多种前沿技术，功能方面包括全息教学管理系统、资源平台、AI平台、全息超级生态平台等多种，作为一种跨技术、多功能的新型系统，从技术引进到教学应用落地，也需要全流程导入和试用，因此高校在申报学科建设项目时，可选择国内专业技术团队进行对接交流。