創(chuàng)新融合 智慧賦能｜基于數(shù)字化與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的史地一體化功能教室建設(shè)解決方案

　　引 言

　　隨著教育改革的深入，歷史與地理教學(xué)對(duì)教學(xué)資源、空間布局和技術(shù)支持提出了更高要求。傳統(tǒng)教室已難以滿足跨學(xué)科融合、互動(dòng)教學(xué)和資源高效利用的需求。因此，中教啟星致力于打造一個(gè)集歷史與地理教學(xué)于一體的數(shù)字化多功能教室，將歷史與地理教學(xué)完美融合，解決學(xué)校教室資源緊張的問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一間教室的多重用途，提升教學(xué)效率與學(xué)習(xí)體驗(yàn)，以滿足新時(shí)代教育的多元化需求。

　　一

　　建設(shè)背景：教育改革下的迫切需求

　　隨著新高考改革深化與核心素養(yǎng)培育的推進(jìn)，歷史與地理學(xué)科的教學(xué)模式正經(jīng)歷從“知識(shí)傳授”到“能力建構(gòu)”的轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)教室受限于空間布局單一、設(shè)備功能割裂，難以滿足跨學(xué)科融合教學(xué)需求，更無(wú)法解決學(xué)校因場(chǎng)地不足導(dǎo)致的“教室荒”問(wèn)題。

　　中教啟星依托多年數(shù)字化地理、歷史學(xué)科教育裝備研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，推出以數(shù)字化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為核心的“史地一體化功能教室”，以“一室多用、靈活切換”為核心，融合虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、智能交互等前沿技術(shù)，為學(xué)校打造兼具教學(xué)高效性與空間經(jīng)濟(jì)性的創(chuàng)新解決方案。

　　二

　　方案亮點(diǎn)：多功能融合，破解空間瓶頸

　　1、學(xué)科融合，資源集約

　　通過(guò)硬件設(shè)備與數(shù)字資源的通用化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)歷史與地理教學(xué)的“無(wú)縫切換”。例如，數(shù)字星球系統(tǒng)既可動(dòng)態(tài)演示地球地貌演變(地理)，也能重現(xiàn)絲綢之路、大航海路線(歷史);地理AR沙盤(pán)支持等高線探究、地形模擬，也支持歷史戰(zhàn)役場(chǎng)景重建，滿足跨學(xué)科探究需求;全息教學(xué)系統(tǒng)支持地理地質(zhì)地貌模型展示，也支持歷史文物歷史建筑呈現(xiàn);VR教學(xué)系統(tǒng)同樣支持匹配地理、歷史教學(xué)資源。資源整合，實(shí)現(xiàn)資源共享與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

　　2、空間復(fù)用，靈活適配

　　采用模塊化布局設(shè)計(jì)，靈活多變，可根據(jù)不同教學(xué)模式快速調(diào)整，實(shí)現(xiàn)一室多用的功能教室切換，可進(jìn)行“常規(guī)教學(xué)”“小組研討”“VR體驗(yàn)”“實(shí)操演示”等模式進(jìn)行獨(dú)立的歷史教學(xué)、地理教學(xué)、史地學(xué)科融合教學(xué)以及其他學(xué)科的科普教學(xué)等，支持分層教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等多場(chǎng)景需求，最大化提升空間利用率。空間優(yōu)化，解決教室不足問(wèn)題，通過(guò)多功能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一間教室的多重用途。

　　3、技術(shù)賦能，深度互動(dòng)

　　整體空間以數(shù)字化與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為核心，依托裸眼XR便攜終端突破時(shí)空限制，既可通過(guò)歷史VR教學(xué)系統(tǒng)讓學(xué)生“親歷”古羅馬城邦建設(shè)，也可借助地理VR教學(xué)系統(tǒng)還原黃土高原生態(tài)治理，實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)接受到主動(dòng)探索的轉(zhuǎn)變;既可通過(guò)歷史交互教學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)間導(dǎo)圖、思維導(dǎo)圖的編輯制作，也可通過(guò)交互地圖教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行PPT嵌入式地圖編輯工具和課件制作;依托歷史活動(dòng)墻、語(yǔ)音立體地形圖等實(shí)現(xiàn)多學(xué)科融合的大單元教學(xué)和專題教學(xué)。技術(shù)賦能，提升教學(xué)互動(dòng)性與趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

　　三

　　核心產(chǎn)品配置：通用硬件+擴(kuò)展模塊

　　1、通用型基礎(chǔ)硬件模塊

　　智能交互平板：可搭載史地版圖課云教學(xué)平臺(tái)、數(shù)字星球系統(tǒng)軟件端、中學(xué)歷史創(chuàng)新校本課程系統(tǒng)、趣味地理互動(dòng)系統(tǒng)等，適配多款規(guī)格型號(hào)的教育裝備設(shè)備，可根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況綜合規(guī)劃配置。

　　裸眼XR便攜終端：采用便攜化設(shè)計(jì)，基于裸眼3D顯示技術(shù)和光學(xué)定位的VR交互技術(shù)，適配中學(xué)地理VR教學(xué)系統(tǒng)、歷史VR教學(xué)系統(tǒng)，兼顧人機(jī)交互、師生教學(xué)及生生互動(dòng)等需求，應(yīng)適用于地理、歷史學(xué)科教、學(xué)、研等應(yīng)用場(chǎng)景。

　　沉浸式VR終端：以頭盔式全沉浸VR硬件為載體，可搭載地理虛擬現(xiàn)實(shí)研學(xué)系統(tǒng)、地球的演化VR探索系統(tǒng)、全沉浸式地理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)、良渚遺址虛擬現(xiàn)實(shí)探究系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)全沉浸式深度VR互動(dòng)教學(xué)。

　　全息教學(xué)系統(tǒng)：史地融合版將全息投影技術(shù)與地理、歷史教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，將地理學(xué)科中抽象、難懂的知識(shí)點(diǎn)以直觀、全景、動(dòng)態(tài)的形式進(jìn)行呈現(xiàn);也支持師生對(duì)歷史文物進(jìn)行360°展示的功能，在教室中就能對(duì)文物的器形、顏色和紋理進(jìn)行細(xì)致的觀察。

　　一帶一路互動(dòng)終端：依據(jù)新課標(biāo)提出的跨學(xué)科融合深度開(kāi)發(fā)，以地理為主干，整合歷史、統(tǒng)計(jì)、政治等相關(guān)學(xué)科知識(shí)和方法，設(shè)計(jì)的專題課程。

　　2、擴(kuò)展模塊

　　實(shí)驗(yàn)實(shí)操區(qū)：通過(guò)配置地理AR沙盤(pán)、地圖圖層學(xué)習(xí)箱、交互式實(shí)驗(yàn)學(xué)具、傳統(tǒng)文化體驗(yàn)套裝、多學(xué)科融合勞動(dòng)教育系統(tǒng)等進(jìn)行資源整合，可實(shí)現(xiàn)史地學(xué)科單獨(dú)教學(xué)、融合教學(xué)、擴(kuò)展教學(xué)。

　　數(shù)字化建設(shè)區(qū)：可根據(jù)實(shí)際需求配置學(xué)科教學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、云校園教研平臺(tái)、學(xué)科在線測(cè)評(píng)系統(tǒng)等，搭建教學(xué)門戶、協(xié)作空間，可開(kāi)展學(xué)科校本教研活動(dòng)。

　　模型展示區(qū)：通過(guò)配置常用的地理地質(zhì)地貌模型、礦物巖石土壤標(biāo)本、歷史文物模型等實(shí)物資源提升教學(xué)效果。

　　四

　　方案優(yōu)勢(shì)：精準(zhǔn)匹配學(xué)校需求

　　1、“輕量級(jí)”改造，低成本升級(jí)

　　提供多版本方案可供選擇，學(xué)校可根據(jù)預(yù)算與教學(xué)重點(diǎn)靈活選擇。同時(shí)，支持全方位的定制服務(wù)，根據(jù)學(xué)校需求，量身定制教室風(fēng)格、設(shè)備配置與教學(xué)方案。致力于與學(xué)校共同打造符合自身特色的數(shù)字化功能教室，推動(dòng)教育信息化的深入發(fā)展。

　　2、跨學(xué)科資源共享

　　史地學(xué)科資源整合共享可增進(jìn)學(xué)科理解、設(shè)計(jì)跨學(xué)科課程、提升教學(xué)效果、共建教學(xué)資源庫(kù)，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力、創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題能力，助力學(xué)生全面發(fā)展。

　　3、終身服務(wù)保障

　　設(shè)備終身維護(hù)+教師免費(fèi)培訓(xùn)+課程資源持續(xù)更新，確保技術(shù)不落伍、教學(xué)有支撐。

　　中教啟星期待與您攜手，以技術(shù)創(chuàng)新破解空間困局，用智慧裝備賦能未來(lái)課堂！

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