裸眼全息教师、太空遨游、虚拟实验室...联想智慧教室背后的教育探索

　　来源|多知网

　　作者|张心笛

　　图片来源|Pexels

　　聚焦于智慧教育方向，华为、腾讯、阿里的先后布局，正在以互联网科技公司的跨界为教育行业注入新的血液。

　　日前，联想在其发布的《智慧山河》全新品牌视频中，全面展示了在智慧教育、智慧农业、智慧城市、智能制造等领域的发展和布局。

　　事实上，在智慧教育领域中，联想并非后来者。

　　过去30年的智慧教育探索中，联想已先后服务了中国20万所学校，拥有覆盖全国的全生命周期服务体系，服务网点超过2600个，覆盖1-6线城市。

　　随着智慧教育产品的迭代，“AI”、“智能”技术正在为学校教育教学带来更多元化的可能性。

　　01

　　“虚实融合的未来教育形态”

　　在联想《智慧山河》品牌视频的开篇，就勾勒着这样一幅画面——

　　“黄河岸边有座书院，以培养人才远近闻名，有些孩子却被挡在对岸。如今偏远地区的学生同样见识远大，学习不受围墙所限。江东的课桌，走进河西的课堂，中国的孩子就可以看见东西的广阔。”

　　从前，偏远山区的部分孩子因为无法得到优质教育，而终生受困于山区的一方天地。但今天，在智慧教育全面铺开下，一块不大不小的屏幕正在将这些孩子的视野拉向山外。

　　“明亮”、“清晰”、“方便”、“没有粉尘”，是这群孩子们对这块陌生屏幕的第一印象，而在老师用这块屏幕上完一节课后，便被“广阔”所替代。

　　孩子们眼见，随着老师的一声“cow”，屏幕上立刻出现一只活蹦乱跳的小牛，沉闷的黑板变得生动有趣，而屏幕背后的世界，也让孩子们产生了巨大的好奇，迫不及待地想要一探知识的边界。

　　而此前成功入围国际“教育界的奥斯卡”大奖——“重构教育奖”(Reimagine Education Awards)虚拟现实/增强现实类别的决选名单的沉浸式未来黑板HoloBoard，则在“广阔”的基础上，再度升级。

　　这一次，孩子们眼见的不再是屏幕上的一只小牛，而是一位远在千里之外，却又近在咫尺的名师。

　　不同于线上线下协同的双师云课堂，HoloBoard做的是，真正将异地名师从线上请到“线下”。数字世界被层层叠加到现实物理世界中，身处异地的老师，通过镜像世界技术和全息网真，被投送到一个全然陌生的教室屏幕中，栩栩如生的站在课堂上，“面对面”进行互动授课。

　　地理现实的限制被技术的革新打破，对于偏远地区的学生而言，大城市的优质教育资源变得触手可及。

　　而镜像世界技术也不仅只带来了全息教师，也带来了物理世界的数字孪生体。

　　简单而言，学生可以通过HoloBoard建造一个位于太空的数字孪生体，同时将自身镜像成为孪生体中的宇航员，再以自己在现实物理世界的动作来操控屏幕里的“复制品”宇航员，实现在太空中遨游，在这过程中，老师与学生可以随时与屏幕中的任何物体进行互动，并能够切实感知到周围环境的变化。

　　相较于以往普通的智慧大屏、智慧黑板，这块沉浸式未来黑板，除了全息教师外，更让孩子们惊奇的还在于裸眼全息与三维互动。

　　不需要额外头戴设备支持，学生随手捡起一个小球向屏幕抛去，当实体球击中屏幕的一刻，虚拟小球瞬间诞生并会沿着实体球原有的运动轨迹继续移动。而老师则可以站在屏幕后，将小球再度抛回，完成和学生的互动体验。

　　虚拟与现实，自然的实现了衔接与转换。

　　同时，以往走廊所展示的公告栏、黑板报，在智慧教育来临后也已经逐步被取代，在智慧班牌出现后，走廊上的一块小小屏幕，不仅可以实时显示该教室的课程安排、重要通知、班级风采、值日表等，还支持NFC刷卡、面部识别考勤统计等管理功能。

　　对此，联想集团副总裁，联想研究院技术战略与创新平台、智慧教育产品研发平台总经理王茜莺曾表示，“课堂教育的未来将通过“虚实融合”带来沉浸式的体验变革，遵循罗杰斯和马斯洛“人本主义”的教育思想，带来沉浸式学习。真正以人为核心，让技术为教育所用，促进学生的全面发展和成长。”

　　02

　　科技创新所带来的教育变革

　　智慧教育产品的加入，不仅改变了课堂的体验感，同时也开始改变学校的教学模式。从私塾到智慧课堂，是传统与现代的对比，也是传统文明变迁至今所凝结的智慧体现。

　　在教育信息化2.0政策后，学校端需求的改变促使企业产品不断更新迭代，从硬件到软件，再到如今，软硬件结合的一体化智慧教育解决方案已经成为趋势。

　　对于已经在教育信息化领域一线探索超过30年的联想而言，此次所勾勒的智慧教育，是基于新IT技术架构的底层支持，依托其原有的智慧终端、智慧软件、智慧平台等产品，融合科技创新的智慧通用教室、AI学科功能教室等，进一步形成智慧教学全场景融合的一体化解决方案。

　　一块屏、一个平台、四个智慧空间建设、多个智能应用终端，是联想在智慧教育领域所提出的“1+1+4+N”战略。

　　逐一拆解来看：

　　第一个1，一块屏，即为联想智慧大屏、智慧黑板;

　　第二个1，一个平台，即为联想智慧教育平台;

　　4，即四个智慧空间建设，包含智慧通用教育、智慧功能教室、智慧校园、智慧虚拟网络学习空间;

　　N，即是将无数个终端设备数据全部打通，统一管理。

　　将四个部分，软硬件、虚实形态全部融合，即为此次联想所提出的智慧教育教学全场景融合一体化解决方案。

　　进一步细化其背后的技术支撑，在联想智慧教育云平台中，基于联想的人工智能技术，如通过文字识别技术，教师可以在试卷扫描上传后智慧阅卷，进行错题检查;语音引擎则可以进行实时评测、纠音，解决英语听说等问题。

　　智慧教育产品的加入，对于教师而言，更精准的教学反馈以及相比以往更简洁的教学工具，所带来的是教学方式的变革。

　　而对于学生而言，未来教育带来的是更为具象化的学习体验感升级。

　　比如，在联想HoloTable知识森林，即聚合碎片化知识的教育知识图谱中，通过智能设备扫描，一颗包含着不同知识点在全息屏中出现的虚拟大树呈现在眼前，对于孩子来说，独特又有趣的知识点学习方式能够瞬间点燃对探索知识的欲望。

　　在老师端，知识森林的出现，也使得以往晦涩难懂的书面知识跃上屏幕，可以比对着虚拟实体画面进行演示讲解。

　　具体而言，联想HoloTable知识森林的功能可以分为三个部分：知识森林生成、知识森林探索、互动知识学习。

　　首先，在生成及探索部分，老师或学生通过手机或平板摄像头扫描课本封面，识别对应的课程，即可在全息屏中生成该门课程知识体系所对应的知识森林;其次，在生成后，系统会进入知识森林探索视图，可以通过手势或触屏操作展开探索，包括知识树林、知识树木、知识树枝等层级的浏览和探索。

　　而对于互动学习，在智慧教育课堂上，如果学生选择了包含虚拟实验内容的知识点，则会进入虚拟实验学习视图。

　　比如，在老师或学生选择生物课程教学中的青蛙观察解剖虚拟实验后，全息屏会出现青蛙本体以及解剖各部位的虚拟演示，可以根据自己的需求进行互动学习。

　　同时，利用VR及3D技术，学生通过3D模型还可以清晰观看到如九大行星的真实运动轨迹、心脏的动静脉血流动等，在虚拟空间下亲身体验实验过程中的每一个知识点。

　　虚拟实验空间提升的是实验室安全与稳定性，直观的虚拟互动场景，则可帮助老师最大限度让学生快速理解知识点。

　　在“元宇宙”概念爆火后，如何将教育与元宇宙链接成为科技公司在教育领域的探索方向之一。而随着VR、3D、全息技术的逐渐成熟，让所有学生眼见埃及建城、手触远古生物正在成为可能。

　　科技的快速发展正在不断革新未来教育的多元化形态，而联想的技术创新以及30余年教育信息化的探索，也正在用行动为教育行业描绘着一幅新画卷。

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　　本文作者：张心笛