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全息教室与新双高建设的深度融合:理论、政策与实践

2025-11-21

摘要:本文以教育部、财政部最新发布的第二期“双高计划”为政策背景,深度剖析了5G全息教室的技术理论与架构,系统梳理了其与“双高计划”核心建设指标的内在联系。通过构建“技术-指标”对应关系矩阵,并结合一线院校的实践案例,本文提出了一套包含硬件标准、教学创新和专业建设在内的可量化实施方案,旨在为我国高职院校在数字化转型浪潮中,抢抓新一轮发展机遇,实现高质量内涵式发展,提供兼具理论深度与实践价值的行动指南。

第一部分:政策导向——新双高计划下的职业教育数字化转型蓝图

2025年1月,教育部、财政部联合印发《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划(2025—2029年)的通知》(以下简称《通知》),标志着我国职业教育的“珠峰计划”迈入新征程。第二期“双高计划”的核心目标是“集中力量建设60所左右高水平高职学校和160个左右高水平专业群”,其根本导向是以“办学能力高水平、产教融合高质量为目标”,最终“为支撑中国式现代化建设贡献力量”。

在这一宏伟蓝图下,《通知》与附件《第二期“双高计划”标准框架》(以下简称《标准框架》)共同为职业教育的数字化转型指明了方向,其核心要求可概括为以下三点:

1. 战略定位:构建数字化教学新生态

《通知》在“改革任务”中明确提出要“构建数字化教学新生态”,要求“紧跟产业数字化和数字产业化发展新要求,推动专业群数字化改造和智能化升级”。这一定位超越了传统的信息化建设,强调的是一种系统性、生态性的变革,核心在于“运用数字技术重塑教学空间”,推动“学生学业评价、教师教学评价的数字化转型”,最终“提升师生数字素养”。

2. 核心任务:系统推进五金建设

第二期“双高计划”延续并深化了“金专业、金课程、金教材、金教师、金基地”(简称“五金”)的建设理念。《通知》要求,要“校企共同打造匹配需求的金专业、金课程、金教材、金教师、金基地,引领提升关键办学能力,夯实职业教育新基建”。这表明,数字化技术的应用不能是“空中楼阁”,必须深度融入并服务于教学关键要素的改革与升级。

3. 评价导向:以六度衡量建设成效

《标准框架》构建了一个贯穿项目全过程的评价体系,其一级指标包含“思政工作的引领度、社会需求的匹配度、条件基础的支撑度、建设措施目标的可达成度、政策机制的保障度和成果成效的贡献度”。这“六度”构成了衡量“双高”建设成效的指挥棒,任何技术手段的应用,最终都必须能在这六个维度上产生可观测、可量化的贡献。

第二部分:技术支撑——5G全息教室的理论架构与创新潜能

面对新双高计划提出的数字化转型要求,以5G全息教室为代表的新一代智慧教室技术,为“重塑教学空间”和“创新育人模式”提供了强有力的技术支撑。

1. 技术原理与核心架构

依据《新一代“5G+全息课堂(全息教室)”建设与教学应用规范》及“云视图研”等行业方案,5G全息教室是一个集成了光学、计算机视觉、网络通信和人工智能的复杂系统。其核心技术原理是:在采集端,通过特种摄像机阵列捕捉授课者或实物的三维信息;通过处理端(高性能服务器)进行实时三维建模、渲染和压缩;借助5G网络的大带宽、低时延特性进行传输;最终在还原端,利用基于特种光学膜和激光投影技术的全息显示系统,将三维影像以“裸眼3D”的形式呈现在学习者面前,实现“虚实融合”的沉浸式教学体验。

其技术架构主要包括:

硬件层:全息采集系统、全息成像系统、全息互动系统、高性能计算服务器、5G通信模组等。

软件层:全息人像提取与重建软件、三维模型渲染引擎、全息教学应用软件、云端资源管理平台等。

2. 核心教育应用场景与创新点

全息教室突破了传统VR/AR设备需佩戴的局限,在延续传统课堂师生面对面交流习惯的同时,带来了革命性的教学创新:

沉浸式虚拟仿真实训:可将大型设备、高危工艺、精密仪器等以1:1比例在教室中进行三维、全息、可交互的展示,如“云视图研”案例中提及的,可对“复杂的高铁电气化系统进行逐层解构”,解决了传统实训“进不去、看不清、动不了、难再现”的难题。

跨时空远程协同教学:企业专家、行业大师、异地名师可“身临其境”地出现在教室中,与学生进行实时互动、答疑和操作示范。如香港科技大学利用该技术实现了穗港两校区师资共享,为破解优质教育资源不均衡问题提供了高效方案。

情景化、具象化知识讲授:对于医学、生物、历史等学科,可将抽象的人体结构、分子模型、历史场景进行三维可视化呈现。如北京中医药大学的案例,将中药草本、人体经络进行立体对照观察,极大增强了教学的直观性和趣味性。

第三部分:实践路径——全息教室与新双高建设的融合实施方案

为确保全息教室的建设能够精准服务于“双高”建设目标,避免技术与教学“两张皮”,必须建立清晰的融合路径。

1. 全息教室技术与双高建设指标对应关系矩阵

2. 可量化的融合实施方案

1)硬件建设标准

依据《新一代“5G+全息课堂(全息教室)”建设与教学应用规范》的技术参数,建议分级建设:

基础级(单点应用):建设1间全息还原教室。配置全息成像膜(尺寸≥4m*2.5m)、高流明激光投影机(亮度≥15000流明)、全息服务器、互动采集摄像机。主要用于接收外部全息信号,开展观摩式教学。

标准级(校内互联):在基础级之上,增建1间全息采集教室。配置广播级4K摄像机、专业灯光与声学系统、高性能渲染服务器、5G/万兆校园网。可实现校内“采集-还原”互动教学和精品全息课程录制。

示范级(区域共享):建设“1+N”全息教室矩阵(1个中心采集端,N个还原端),并搭建区域性全息云资源平台。面向市域产教联合体或行业产教融合共同体提供服务,实现区域内优质资源的最大化共享。

2)教学创新要求

结合“云视图研”等案例,学校应鼓励教师开展以下教学创新:

教学模式创新:推动基于全息环境的PBL(项目式学习)、TBL(团队式学习)教学改革。如湖南师范大学将全息教学纳入师范生培养,并获得国赛一等奖,证明了其在教学创新上的巨大潜力。

课程资源开发:设立专项课题,激励教师将至少10%的专业核心课程改造为全息化课程,开发不少于50可交互的三维教学模型,并纳入学校资源库。

评价方式改革:探索在全息虚拟仿真实训中引入过程性评价,记录学生操作数据,结合AI进行分析,形成学生能力图谱,将评价结果纳入期末总评成绩,权重不低于30%

3)专业建设指标

全息教室的应用应直接服务于专业建设核心指标的达成:

提升人才培养匹配度:利用全息教室开展的虚拟仿真实训,应确保学生毕业时,关键岗位技能的掌握度提升**15%**以上,力争实现《标准框架》中“近三年毕业生本地(行业)就业率不低于60%、对口就业率不低于70%”的目标。

增强社会服务贡献度:依托全息远程功能,面向合作企业、社区每年开展不少于10的远程技术培训或技能展示活动,实现《标准框架》中“非学历培训人次数不低于全日制在校生数”的要求。

产出标志性教学成果:力争在“双高”建设周期内,利用全息教室产出至少1-2国家级教学成果奖,开发1-2具有国际影响力的专业标准或教学资源包,以呼应《标准框架》中对“成果成效贡献度”的要求。

【结语】

从“数字化”到“智慧化”,再到“生态化”,是中国特色职业教育数字化转型的必然路径。全息教室作为这一转型过程中的关键技术变量,其价值不仅在于炫酷的视觉呈现,更在于其重塑教学关系、优化资源配置、深化产教融合的巨大潜能。各高职院校应以第二期“双高计划”为契机,深刻理解政策内涵,精准把握技术前沿,系统规划实践路径,将全息教室的建设与应用真正融入学校内涵式发展的血脉之中,使其成为培育新质生产力、造就大国工匠的坚实摇篮。

附录:

一、 专业术语解释

第二期双高计划:指教育部、财政部于2025-2029年实施的“中国特色高水平高职学校和专业建设计划”。

全息教室:指利用全息成像、5G通信、虚拟现实等技术,能够实现裸眼3D教学内容呈现和跨时空师生实时互动的智慧教学空间。

裸眼3D:不借助任何穿戴设备(如VR眼镜),即可用肉眼直接观看到立体三维影像的技术。

五金:指第二期“双高计划”重点建设的五个教学关键要素,即金专业、金课程、金教材、金教师、金基地。

二、 参考文献标注

[1] 教育部、财政部.《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划(2025—2029年)的通知》. 2025.

[2]《第二期“双高计划”标准框架》. 2025.

[3]《新一代“5G+全息课堂(全息教室)”建设与教学应用规范》.