創新融合智慧賦能｜基于數字化與虛擬現實技術的史地一體化功能教室建設解決方案

//tspedu.net2025年02月(yue)19日 14:17教育裝備網

　　引言

　　隨著教(jiao)(jiao)(jiao)育改革的(de)(de)(de)深入(ru)，歷(li)史與(yu)(yu)地(di)理(li)教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)對教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)資(zi)源、空間布局和(he)技術支持提(ti)出(chu)了更高要(yao)求。傳統教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)(shi)已難(nan)以滿(man)(man)足跨(kua)學(xue)(xue)科融(rong)合、互動教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)和(he)資(zi)源高效(xiao)利用的(de)(de)(de)需求。因(yin)此，中教(jiao)(jiao)(jiao)啟星致力(li)于打造一(yi)個集歷(li)史與(yu)(yu)地(di)理(li)教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)于一(yi)體(ti)的(de)(de)(de)數(shu)字化(hua)多(duo)功能教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)(shi)，將(jiang)歷(li)史與(yu)(yu)地(di)理(li)教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)完(wan)美融(rong)合，解決學(xue)(xue)校教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)(shi)資(zi)源緊張(zhang)的(de)(de)(de)問題，同(tong)時實現一(yi)間教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)(shi)的(de)(de)(de)多(duo)重用途，提(ti)升教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)效(xiao)率與(yu)(yu)學(xue)(xue)習(xi)體(ti)驗，以滿(man)(man)足新(xin)時代教(jiao)(jiao)(jiao)育的(de)(de)(de)多(duo)元化(hua)需求。

　　一

　　建設背景：教育改革下的迫切需求

　　隨著(zhu)新高考改革深化與核(he)心素養培育的(de)推進，歷史與地理學(xue)科(ke)的(de)教(jiao)學(xue)模式正經歷從“知(zhi)識(shi)傳(chuan)授”到“能力建構”的(de)轉型。傳(chuan)統教(jiao)室受(shou)限于空間布局單一、設備(bei)功能割裂，難(nan)以(yi)滿足(zu)跨學(xue)科(ke)融合教(jiao)學(xue)需求(qiu)，更無法解決(jue)學(xue)校因場地不(bu)足(zu)導致的(de)“教(jiao)室荒”問題。

　　中(zhong)教啟星依托多(duo)年數字化(hua)(hua)地(di)理、歷史(shi)學科教育裝備研(yan)發經驗(yan)，推出以(yi)數字化(hua)(hua)和(he)虛擬現實技(ji)術為(wei)核心的(de)“史(shi)地(di)一體化(hua)(hua)功(gong)能(neng)教室”，以(yi)“一室多(duo)用、靈活切換(huan)”為(wei)核心，融合虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、智能(neng)交互等(deng)前(qian)沿技(ji)術，為(wei)學校打造兼(jian)具教學高效(xiao)性與空間(jian)經濟(ji)性的(de)創新解決方案。

　　二

　　方案亮點：多功能融合，破解空間瓶頸

　　1、學科融合，資源集約

　　通過硬件設備(bei)與數字資源的(de)通用化(hua)設計，實(shi)現歷(li)史(shi)與地(di)(di)(di)理(li)(li)教學(xue)的(de)“無縫切(qie)換”。例如，數字星球系統既可動態(tai)演(yan)示地(di)(di)(di)球地(di)(di)(di)貌演(yan)變(地(di)(di)(di)理(li)(li))，也能重現絲綢之(zhi)路、大航海路線(xian)(歷(li)史(shi));地(di)(di)(di)理(li)(li)AR沙盤支持等高線(xian)探究、地(di)(di)(di)形模擬，也支持歷(li)史(shi)戰役場景重建，滿足跨學(xue)科探究需求;全(quan)息教學(xue)系統支持地(di)(di)(di)理(li)(li)地(di)(di)(di)質地(di)(di)(di)貌模型展示，也支持歷(li)史(shi)文物歷(li)史(shi)建筑呈現;VR教學(xue)系統同樣支持匹配地(di)(di)(di)理(li)(li)、歷(li)史(shi)教學(xue)資源。資源整合，實(shi)現資源共享與優勢互補。

　　2、空間復用，靈活適配

　　采用(yong)模塊化布局設(she)計，靈活多(duo)(duo)變，可根據不同教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)模式快速(su)調整，實(shi)(shi)現(xian)一(yi)室多(duo)(duo)用(yong)的功(gong)能(neng)教(jiao)室切換，可進(jin)行“常規教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)”“小(xiao)組研討”“VR體驗”“實(shi)(shi)操演示”等(deng)模式進(jin)行獨(du)立的歷史(shi)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)、地(di)理教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)、史(shi)地(di)學(xue)(xue)(xue)(xue)科融合(he)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)以及其(qi)他(ta)學(xue)(xue)(xue)(xue)科的科普教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)等(deng)，支持分層教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)、項目式學(xue)(xue)(xue)(xue)習(xi)等(deng)多(duo)(duo)場景需求，最大化提升空(kong)間利用(yong)率。空(kong)間優化，解決教(jiao)室不足問題，通過多(duo)(duo)功(gong)能(neng)設(she)計，實(shi)(shi)現(xian)一(yi)間教(jiao)室的多(duo)(duo)重(zhong)用(yong)途。

　　3、技術賦能，深度互動

　　整體(ti)空間(jian)以(yi)數(shu)字化與虛擬現(xian)實(shi)(shi)技術為(wei)核心，依(yi)托(tuo)(tuo)裸眼XR便(bian)攜終端突破時(shi)空限制，既可(ke)(ke)通過(guo)歷史(shi)VR教學(xue)(xue)(xue)系(xi)統讓學(xue)(xue)(xue)生“親歷”古羅馬城(cheng)邦建設，也可(ke)(ke)借助地理VR教學(xue)(xue)(xue)系(xi)統還(huan)原(yuan)黃土高原(yuan)生態治(zhi)理，實(shi)(shi)現(xian)從被(bei)動(dong)(dong)接受到(dao)主動(dong)(dong)探索(suo)的轉變;既可(ke)(ke)通過(guo)歷史(shi)交(jiao)互教學(xue)(xue)(xue)系(xi)統實(shi)(shi)現(xian)時(shi)間(jian)導圖(tu)、思維導圖(tu)的編輯(ji)制作，也可(ke)(ke)通過(guo)交(jiao)互地圖(tu)教學(xue)(xue)(xue)系(xi)統進行(xing)PPT嵌入式地圖(tu)編輯(ji)工具(ju)和課件制作;依(yi)托(tuo)(tuo)歷史(shi)活動(dong)(dong)墻、語音(yin)立體(ti)地形圖(tu)等實(shi)(shi)現(xian)多學(xue)(xue)(xue)科(ke)融合的大單元(yuan)教學(xue)(xue)(xue)和專題教學(xue)(xue)(xue)。技術賦能，提升教學(xue)(xue)(xue)互動(dong)(dong)性與趣(qu)味性，激(ji)發學(xue)(xue)(xue)生學(xue)(xue)(xue)習興(xing)趣(qu)。

　　三

　　核心產品配置：通用硬件+擴展模塊

　　1、通用型基礎硬件模塊

　　智能交互平(ping)板：可搭載史地(di)版(ban)圖課云教學(xue)平(ping)臺、數(shu)字(zi)星(xing)球系(xi)統(tong)軟件端、中學(xue)歷史創(chuang)新校本課程系(xi)統(tong)、趣(qu)味地(di)理互動系(xi)統(tong)等(deng)，適配多款規(gui)格型(xing)號的教育裝備(bei)設備(bei)，可根據學(xue)校實(shi)際情況綜(zong)合規(gui)劃配置。

　　裸(luo)眼(yan)XR便攜終端：采用便攜化設計，基于裸(luo)眼(yan)3D顯示(shi)技術和光學(xue)(xue)(xue)(xue)定位的VR交互技術，適(shi)配中學(xue)(xue)(xue)(xue)地(di)(di)理(li)VR教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)系統、歷史(shi)VR教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)系統，兼顧人(ren)機交互、師生(sheng)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)及生(sheng)生(sheng)互動等需(xu)求，應(ying)適(shi)用于地(di)(di)理(li)、歷史(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)科教(jiao)、學(xue)(xue)(xue)(xue)、研等應(ying)用場景。

　　沉(chen)浸式VR終端：以頭盔式全沉(chen)浸VR硬件為載(zai)體，可(ke)搭載(zai)地(di)理(li)虛(xu)(xu)擬現(xian)(xian)實(shi)研學系統(tong)、地(di)球的演化VR探索系統(tong)、全沉(chen)浸式地(di)理(li)虛(xu)(xu)擬實(shi)驗教(jiao)學系統(tong)、良渚(zhu)遺址虛(xu)(xu)擬現(xian)(xian)實(shi)探究(jiu)系統(tong)等，實(shi)現(xian)(xian)全沉(chen)浸式深(shen)度VR互(hu)動(dong)教(jiao)學。

　　全息教(jiao)學系統(tong)：史(shi)地融合(he)版將全息投(tou)影技術與地理、歷(li)史(shi)教(jiao)學內容相結合(he)，將地理學科中(zhong)抽象、難懂的(de)(de)知識點(dian)以直觀(guan)、全景(jing)、動態的(de)(de)形(xing)式(shi)進行(xing)呈現;也支持師生對歷(li)史(shi)文物進行(xing)360°展示的(de)(de)功(gong)能，在(zai)教(jiao)室中(zhong)就能對文物的(de)(de)器(qi)形(xing)、顏(yan)色和紋理進行(xing)細(xi)致(zhi)的(de)(de)觀(guan)察。

　　一帶一路互動(dong)終端：依據新課標提(ti)出(chu)的跨學科融合深(shen)度開(kai)發，以地(di)理為主干，整合歷史、統計(ji)、政治等相關學科知識和方(fang)法，設(she)計(ji)的專(zhuan)題課程。

　　2、擴展模塊

　　實(shi)(shi)驗實(shi)(shi)操區：通過配置地(di)理AR沙盤、地(di)圖圖層(ceng)學(xue)(xue)習箱、交互式實(shi)(shi)驗學(xue)(xue)具、傳統文化體驗套裝、多學(xue)(xue)科融(rong)合勞動教(jiao)(jiao)育(yu)系統等(deng)進行資源整(zheng)合，可實(shi)(shi)現史地(di)學(xue)(xue)科單獨教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)、融(rong)合教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)、擴展教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)。

　　數字化建設區：可根(gen)據實(shi)際需(xu)求配(pei)置學科教(jiao)(jiao)學研究網絡平(ping)臺(tai)、云校(xiao)園教(jiao)(jiao)研平(ping)臺(tai)、學科在線測評系(xi)統等，搭建教(jiao)(jiao)學門戶、協作空間(jian)，可開展(zhan)學科校(xiao)本教(jiao)(jiao)研活動。

　　模型(xing)展示區：通過配置常(chang)用的地(di)理地(di)質(zhi)地(di)貌模型(xing)、礦物巖石土壤標本、歷史文物模型(xing)等實物資源提升教學效(xiao)果。

　　四

　　方案優勢：精準匹配學校需求

　　1、“輕量級”改造，低成本升級

　　提供多版本(ben)方案(an)可(ke)供選擇，學(xue)(xue)(xue)校可(ke)根據預算與(yu)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)重點靈(ling)活(huo)選擇。同(tong)時(shi)，支持(chi)全方位的(de)定(ding)制服(fu)務，根據學(xue)(xue)(xue)校需求(qiu)，量身定(ding)制教(jiao)室風(feng)格、設備配置與(yu)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)方案(an)。致力于與(yu)學(xue)(xue)(xue)校共同(tong)打造符合自身特(te)色的(de)數字化(hua)功能教(jiao)室，推(tui)動教(jiao)育信息化(hua)的(de)深入發展。

　　2、跨學科資源共享

　　史地學科資(zi)源(yuan)整(zheng)合共(gong)(gong)享可增進(jin)學科理(li)解(jie)(jie)、設(she)計跨學科課程、提升(sheng)教(jiao)學效果、共(gong)(gong)建教(jiao)學資(zi)源(yuan)庫，從而培養學生(sheng)綜(zong)合素養，培養學生(sheng)的跨學科思維能(neng)力(li)、創新能(neng)力(li)和(he)解(jie)(jie)決問題(ti)能(neng)力(li)，助力(li)學生(sheng)全面發(fa)展。

　　3、終身服務保障

　　設備終身維護+教(jiao)(jiao)師免(mian)費培訓+課程資(zi)源(yuan)持續更新，確保技術不(bu)落伍、教(jiao)(jiao)學有支(zhi)撐。