大规模设备更新|新质生产力赋能教育,打造智能+实验实训空间 - 南京恒点信息技术有限公司

大规模设备更新|新质生产力赋能教育,打造智能+实验实训空间

近年来,数字技术所蕴含的巨大潜力正在充分释放,尤其是人工智能技术的进步,为重塑教育形态、推动创新发展带来了新的机遇和挑战。党的二十大报告首次提出“推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”。

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教育部深入贯彻党中央的战略部署,扎实推进教育数字化战略行动。高等教育司提出,人工智能引领高等教育数字化创新发展,在高等教育的育人理念、办学路径、教学模式、学习范式、评价方式等方面进行深层次变革,塑造“智能+”高等教育新生态。

当前,以高科技、高效能、高质量为特点的新质生产力,正在成为发展的全新趋势,其中包括AI大模型、虚拟仿真。日新月异的技术不断改变日常生活,既对培养与之相适应的高素质新型人才提出了更高的要求,也对教育与培训模式的升级换代有着不可估量的影响。

现实教学痛点

各个学校、科研机构、企业、社会组织正在采用的传统实验、训练模式,难免存在“三高四不”——即高风险、高投入、高难度,不可达到、不可触及、不可重现、不可逆转。尤其是一些涉及生物、核物理、化学的实验或实训,医学、驾驶或军事实操,以及遥不可及的景观讲解。

高风险,即实验或实操本身具有风险性,如涉及细菌、病毒,放射性物质,易燃、易爆、有毒的高危化学品,高空作业,井下作业等情况的操作。

高投入,即实验或实操本身需要昂贵的设备,或者消耗大量的材料。

高难度,即操作本身不易上手,理论上应当反复操练才能进行实际操作,如飞行器驾驶。

不可达到,即实验或实操对象本身距离遥远,比如旅游业中部分人文、自然景观的讲解训练,又比如特定气象条件下的实验或实操。

不可触及,即实验或实操对象,由于具有危险性、过于微观等因素,难以直接观测,如化学实验中参与反应物质在分子层面的微观变化。

不可重现、逆转,即实验或实操本身一旦进行,难以重新演示一遍,不能作为课程素材反复运用,也不可能让过程逆向进行。

虚拟仿真解决方案

顺应国家教育行业的发展趋势,恒点基于新一代互联网(空间互联网)平台,综合运用空间计算、AIGI、大空间激光三维建模、虚拟互动、元宇宙、虚拟仿真技术,为教育用户、行业用户、政企单位,提供各岗各专业的智能实验实训空间整体设计解决方案。

智能+实验实训空间,是智能技术赋能教育创新的新质生产力,代表着高效能、高质量的教育特征,符合教育创新发展理念。人工智能技术的进步,为重塑教育形态、推动创新发展带来了新的机遇和挑战。

恒点通过人工智能+虚拟仿真技术以解决“三高四不”难题。

以虚助实,解决高风险、高难度、不可触及痛点。学生通过前置的虚拟操作后进行实物实训,避免设备损坏和人员伤亡;虚拟环境引导下自学自练、减轻老师教学压力;虚拟操作结合原理展示,让操作的微观细节得以清晰呈现,便于透过现象看本质,理解原理。

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以虚补实,解决高投入、不可达到、不可重现、不可逆转痛点。解决实物台套数严重不足的问题,对无法开展、组织难度大的实物实体实训,进行纯虚拟训练练习,在降低实验与实操门槛、素材消耗量以及风险性的同时,压缩准备环节;让实操过程可以反复进行。

虚实孪生。在虚实孪生设备的调试联调联动,以虚拟实验的结果改变实物,或反之,通过实物变化,在虚拟环境中进行充分的对应模拟。

这套多元集成的模块化解决方案中,包含XR数字融合工作站、3D-LED交互显示系统、XR交互-资源开发编辑器等多种恒点产品,做到以虚助实、以虚补实,并结合专业的实物实体实训设备,实现数字孪生。

XR数字融合工作站

恒点XR数字融合工作站,以其空间计算能力、虚拟显示与交互功能,为实验与实操提供高度仿真的虚拟环境。作为硬件和软件的高度集成平台,既可以作为普通电脑使用,也可以支持支持AR、VR、MR等虚拟仿真操作,全面服务实训管理、数据采集、评价报告等工作。

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3D-LED交互显示系统

3D-LED交互显示系统由显示渲染、交互追踪以及中心控制三大核心技术构成,用户可以根据需要增加异地互联系统、VR、AR、MR等硬件设备。

高清晰度、强烈的3D出屏效果能够带来极致的沉浸式体验;产品使用红外光学动作捕捉技术,能够提供更广的光学追踪范围、更精准的交互操作,为用户带来更自由的虚拟交互体验;独有的中心控制系统能够支持多人交互、设备一键管理、跨终端互联的功能。

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将该系统用于教学,教师通过可视化演示、实时示范、交互式教学和实时注释等功能进行讲授,并提供逼真的虚拟环境供学习者进行实践训练。学习者可以在虚拟场景中进行模拟操作、协同演练和决策训练,以提高技能和应对复杂情况的能力。

XR交互-资源开发编辑器

XR交互-资源开发编辑器VRC-Editor是一款用于虚拟现实增强内容制作的开发工具,基于零编程、流程化、模块化的使用理念,可以用于实训室与实训基地的配套课程开发。能够精准模拟材质、环境、光线,并以高度仿真的物理引擎运行驱动。

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其兼容主流硬件设备,能够在多种VR头戴显示设备、PC、手机、平板等设备上进行多人协同交互式操作,允许协同编辑、共同创作,为优质虚拟仿真资源的建设与共享提供了低成本、高效率、系统化的解决方案。

结语

由以上工具带来的交互式、沉浸式教学,能够激发学习兴趣,变“被动学习”为“自主学习”,培养创新意识、创意思维,将重心从“学知识”转向“强能力”,发掘学员成为新型技术人才的潜力,使得教学专业结构从被动调整转为主动升级。联网协作模式,也能增强团队合作。

教师可以组织各种形式多样的教学活动,进行精细、科学的教学评价与管理,从“结果评价”向“多元评价”转变,从“师生交互”向“师/生/机”深度交互转变。其过程,也可以在线共创共享,促进教育公平。

从而革新育人理念,升级办学路径,创新教学模式,转变学习范式,完善评价方式,契合“人工智能+”高等教育新生态构建的题中之义。

近期,国务院关于印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》的通知,更是在财政方面投入上万亿元,其中包括对智慧教育、实训室、机房、实验设备等进行更新,鼓励高校、职校置换先进教学及科研技术设备。

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推动符合《行动方案》通知条件的高校、职业院校(含技工院校)更新置换先进教学及科研技术设备,提升教学科研水平。恒点欢迎大家共同申报!


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