一款神奇的沉浸式未來黑板 入圍國際教育“奧斯卡”決選名單

    近日，由聯(lián)想研究院智慧教育團隊打造的大型沉浸式未來黑板HoloBoard，在全球一千多個項目中脫穎而出，成功入圍國際“教育界的奧斯卡”大獎——“重構(gòu)教育獎”（Reimagine Education Awards）虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實類別的決選名單。最終獲獎?wù)邔⒂?2月初公布。

    來自45個國家的300多名獨立專家組成的評審團對聯(lián)想未來黑板HoloBoard進行了充分的肯定：“利用沉浸式和新興技術(shù)，聯(lián)想研究院打造了未來黑板HoloBoard, 為學生和教學機構(gòu)提供了負擔得起的、可擴展的教學服務(wù)，推動了教師授課和學生學習質(zhì)量的提升�！�

    “重構(gòu)教育獎”由賓夕法尼亞大學沃頓商學院和國際知名高等教育咨詢機構(gòu)QS聯(lián)合舉辦，旨在表彰能夠提升教學質(zhì)量和畢業(yè)生職場競爭力的創(chuàng)新性教育模式和方法。

    此次入圍終選大名單的聯(lián)想重構(gòu)教育獎HoloBoard，基于大幅面沉浸式投影、高精度實時動作捕捉、雙面多人增強現(xiàn)實渲染等先進技術(shù)而打造。相比于普通的電子教學白板，HoloBoard有哪些特別之處？

    裸眼全息、三維互動

    首先，常見的XR虛擬課堂，需要很多頭戴設(shè)備的支持，但HoloBoard不需要額外的設(shè)備支持，教師和學生通過裸眼就能享受到沉浸的全息、互動體驗。同時還能完成各種虛實結(jié)合的互動游戲和活動，枯燥的課程變得更加有趣了。

    比如，學生撿起一個小球，向屏幕拋去。當實體球擊中屏幕時，屏幕上就會產(chǎn)生一個虛擬的小球，虛擬球會沿著實體球的軌跡移動，虛擬與現(xiàn)實，非常自然地實現(xiàn)了銜接與轉(zhuǎn)換。教師可以站在屏幕之后，輕松和學生完成溝通，并引導(dǎo)學生完成一系列的全息互動。HoloBoard的交互式學情展示功能，能讓老師在屏幕之后，清楚地看到每個學生獨有的標記和當前的學習狀態(tài)。

    另外，教師和學生可以在HoloBoard屏幕上執(zhí)行三維建模任務(wù)，比如在微觀原子世界的演示中，用手輕微按壓屏幕，根據(jù)按壓的深度即可在屏幕上新建一個對應(yīng)大小的3D原子模型。借助彈性觸覺反饋技術(shù)，在操作的時候，感覺就像把手伸進真正的場景中一樣，會有身臨其境的沉浸體驗。

    全息教師，栩栩如生

    Holoboard還有一個“大招”，那就是全息網(wǎng)真和鏡像世界的打造。通過全息網(wǎng)真，一個生動的、栩栩如生的全息教師，能夠被投送到異地教室的屏幕中，就像真正地走到學生身邊一樣。

    這一技術(shù)，讓千里之外的老師為偏遠地區(qū)的學生上課成為了可能，讓教育資源薄弱地區(qū)的孩子們，也能享受到大城市里的優(yōu)質(zhì)教育資源，推動教育在不同地區(qū)之間的均衡性發(fā)展，助力社會公平和進步。

    鏡像世界，數(shù)字孿生

    另外，通過鏡像世界，HoloBoard能夠在屏幕上打造一個物理世界的數(shù)字孿生體。在這個數(shù)字孿生體中, 老師和學生能借助這個數(shù)字孿生體和和屏幕中的其他物體進行互動，并且能切實地感知到周圍的環(huán)境，比如將自己鏡像成屏幕里的宇航員，通過自己的動作控制屏幕里的宇航員，就像身臨其境地在太空遨游一樣。

    通過這種全息沉浸互動的方式，HoloBoard能夠在三維空間中展現(xiàn)知識點，激發(fā)學生探索式的個性化學習欲望，讓學生在有趣的互動中保持注意力，大幅提高課堂的參與度和學習的效果。

    不僅在課堂上，HoloBoard還提供了豐富多彩的課后互動游戲。比如，下課后，學生可以在HoloBoard屏幕的兩側(cè)合作進行互動游戲。比如，一些學生在HoloBoard的一側(cè)揮舞著控制器，創(chuàng)造出栩栩如生的投擲石塊的視覺和聽覺效果，在另一側(cè)的學生會感覺到這些石塊擊中了自己，然后他們會假裝受傷、倒地，這樣的互動在HoloBoard中還有很多，大大激發(fā)了孩子們主動學習的積極性和熱情。

    對照實驗

    為了驗證HoloBoard對學生專注度和參與度的提升，是否能有效提升學習體驗，聯(lián)想研究院智慧教育團隊設(shè)計了一組大規(guī)模對照實驗和相應(yīng)的多模態(tài)學情分析。

    實驗顯示，使用了HoloBoard的學生在行為、情感和認知方面都表現(xiàn)出了更高的參與度。在行為上，他們比普通組的學生情感更加投入，姿態(tài)更加親密，課堂行為更加積極。他們每分鐘的感嘆次數(shù)明顯多于正常組，聲音響度明顯較高，表現(xiàn)出更高的情緒喚醒水平。同時HoloBoard組中每分鐘的提問和回答，每分鐘表達的字數(shù)和句子數(shù)也都明顯多于正常組，表明他們在認知上更加地投入，更愿意為課堂的活躍做出貢獻。

    當前，聯(lián)想Holoboard項目還在進一步的研發(fā)中。未來，聯(lián)想研究院將繼續(xù)完善產(chǎn)品功能，增加更豐富的內(nèi)容和個性化、自適應(yīng)的方案，最終形成一套可量產(chǎn)的部署方案，助力教育的智能化轉(zhuǎn)型和發(fā)展。