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华南师范大学5G全息课堂,思政教育通过沉浸式技术焕发活力

2025-12-04

华南师范大学近日开展5G全息思政课堂实践,通过全息投影与5G低时延通信技术,将教师的三维立体影像与课程资源同步呈现于教室现场与异地课堂,学生无需佩戴设备即可获得裸眼3D的沉浸式体验。该探索在教学互动性、临场感与学习参与度方面呈现明显提升,为高校思政教育数字化转型提供了可复制的样本,也与教育数字化战略行动、智慧学习环境建设方向高度契合。

在课堂现场,教师的人像经采集与渲染后,以1∶1比例立体还原于学生视域内,表情与肢体动作清晰可辨;课程中的三维模型、板书与PPT内容可作为全息元素与教师影像共同呈现,形成多层次的虚实融合教学空间。学生可围绕模型进行旋转、分解、缩放等交互式观察,在理论阐释、案例讲解与价值引导之间建立更直接的感知通道,降低抽象概念的理解门槛,增强思政课堂的现场感与吸引力。

此次实践依托5G与全息技术的深度融合。5G网络的高带宽与毫秒级低时延,保障音视频与三维数据的双向实时传输;全息三维引擎在裸眼条件下实现立体显示,配合灯光增强与高清捕捉,使虚拟影像在真实环境中稳定呈现。系统架构由“采集端—传输—还原端—资源平台”构成:采集端负责教师影像与语音的全维度扫描与编码压缩;传输环节通过5G专用接入设备保障跨校区与跨空间的稳定互联;还原端以高分子纳米光学材料与多层显示结构完成立体成像,并嵌入5.1声场与控制系统;资源平台支持全息课件的上传、管理与调用,为思政课程的素材建设提供云端支撑。

在场景设计上,采集教室保留传统教室的空间格局,通过灯光矩阵与监视屏优化拍摄与互动体验,避免使用绿幕造成的“影棚化”与紧张感;还原教室以暗背景立方体结构提升立体影像的通透感与层次感,教师全息像位于讲台中轴线,课堂板书可同步展示于虚拟层。同时,远程学生的学习画面与语音被实时回传到教师端监视屏,互动问答、随堂测评与讨论发言可在两端课堂即时进行,打破“现场讲、远程听”的单向形态。

将沉浸式技术用于思政教育,核心价值在于提升“可感、可近、可证”的学习体验。面对宏观主题与抽象概念,裸眼3D的可视化呈现让社会现象、历史素材与人物事迹的讲述更具代入感;通过分层解构与交互观察,学生在关键概念与逻辑关系上更易形成结构化认知;结合过程数据采集与智能分析,课堂出勤、抬头率与互动频次等指标为教学反馈提供依据,形成“设计—实施—评价—改进”的闭环。对于思政教学的难点,如跨区域资源共享、优质教师示范与课堂参与度提升,5G全息课堂提供了技术与组织的双重抓手。

在教学应用中,多学科联合的课程设计成为亮点。以“家国情怀与现代治理”为主题的课堂中,教师调用公共管理、法学与数据治理的全息模型,结合社会治理案例进行立体化讲解;在“科技与价值选择”的专题教学里,师生围绕AI伦理框架的3D结构进行互动式讨论,学生以小组形式在还原端操作模型,阐释不同路径的价值影响。沉浸式体验不仅改善课堂气氛,更促成以问题为中心、以互动为抓手的教学组织方式,使思政课程的“讲与学”转向“探与证”。

从学校层面看,该探索与教育数字化政策相呼应。近年来,教育部门提出构建智慧学习支持环境、加快面向5G网络的智能学习体系。华南师范大学的实践在体系架构、场景落地与资源平台建设方面形成了成套方法:一方面,系统遵循“集中控制、模块化升级”的原则,教师可一键启停并在不同功能间顺畅切换;另一方面,资源平台推动素材共建共享,支持课前上传与课中调用,便于开展跨校区、跨专业的联合教学。

值得关注的是,沉浸式技术的引入并不意味着对传统教学的颠覆,而是以增量方式优化课堂质量。日常教学中,设备保持关闭即可进行常规授课;当需要立体化呈现复杂主题或开展远程联合授课时,再启用全息系统,保证技术与教学目标的匹配度。实践显示,沉浸式互动显著提升学生的专注度与参与意愿,教师对课堂节奏与重点难点的把控更加灵活,线上线下协同的组织能力得到加强。

当然,建设与应用也面临现实挑战:包括系统投入成本、全息课件的制作门槛、虚实融合的细节优化,以及师生对新技术的熟悉度提升。对此,学校通过课程共建、模板化资源与培训支持降低使用门槛;推动多院系参与与校际协作,扩大资源供给与方法创新;在灯光与显示调优、编码参数优化等技术细节上持续迭代,提升成像质量与互动稳定性。以“教学需求为导向、用户体验为核心”的路径,逐步打通技术与课堂之间的阻滞点。

从更广泛的教育视角看,5G全息课堂在优质资源共享与教育公平方面释放潜力。跨区域同步互动让不同校区的学生共同参与同一课堂,远程教室的临场感与连接质量接近现场水平;当优质师资跨校开展公开课时,技术架构保障了教学的完整性与互动性。随着算力、存储与网络通信的进步,沉浸式课堂将更易于大规模部署,成为推动课堂改革与支持“以学为中心”的重要抓手。

华南师范大学的5G全息思政课堂实践,体现了高校在数字化转型中的主动探索与务实路径:以真实的课堂问题为出发点,以可感的学习体验为衡量标准,以开放的资源平台为支撑体系,在技术可用与教学可教之间找到平衡。未来,随着场景扩展与资源沉淀,这一模式有望在更多课程与更多院校落地,推动高校思政教育在内容表达、课堂组织与学习评价等方面持续焕发活力。