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摘要:隨著世界信息技術(shù)的快速發(fā)展，各種新型技術(shù)如雨后春筍般涌現(xiàn)，這給我們的工作、生活帶來了極大的變化。在教育尤其是現(xiàn)代教育的發(fā)展過程中，我們要不斷地融入新的技術(shù)，這樣可以有效地?cái)U(kuò)充教學(xué)手段、拓展教學(xué)理念及豐富教學(xué)方法，讓整個教學(xué)工作變得更加科學(xué)化、多元化。文章主要探討了全息技術(shù)的概念，并分析了全息影像技術(shù)在教育領(lǐng)域中的運(yùn)用，希望可以給相關(guān)研究和實(shí)踐帶來一些借鑒和思考。

關(guān)鍵詞:全息影像技術(shù)；智慧教育；高等教育；應(yīng)用

全息影像技術(shù)自20世紀(jì)60年代激光器問世后得到了迅速的發(fā)展。全息影像是虛擬成像技術(shù)通俗說法，又稱為全息成像和幻影成像，其基本成像機(jī)理是利用光波干涉法來同時記錄物體光波的振幅與相位，然后再利用衍射原理再現(xiàn)物體的光波信息。全息影像技術(shù)作為各國政府及企業(yè)高度關(guān)注的前沿技術(shù)之一，已在通信、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域如火如荼地展開探討與應(yīng)用。隨著技術(shù)的成熟，英國索爾福德大學(xué)等國外院校已經(jīng)開始探索將全息影像技術(shù)引入課堂教學(xué)中，并得到了大部分任職教師的認(rèn)可，認(rèn)為全息影像技術(shù)在未來將是有效的教學(xué)工具，對教學(xué)效果的提升將有顯而易見的幫助。由此可見全息影像技術(shù)運(yùn)用到智慧教育中具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，不但可以有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教育存在的不足，尤其表現(xiàn)在增強(qiáng)學(xué)習(xí)互動體驗(yàn)，讓學(xué)生能夠更好地理解課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)專業(yè)知識。

1全息影像技術(shù)在智慧教育中運(yùn)用的理念

全息影像技術(shù)是利用干涉和衍射原理來記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的技術(shù)（圖1）。該技術(shù)記錄了包括外觀、顏色、運(yùn)動軌跡、空間位置等全部信息，并事先做好的影像，再播放出來以3D形式展示在觀影者面前。全息技術(shù)在智慧教育中的運(yùn)用主要是利用全息影像的3D虛擬現(xiàn)實(shí)特性，結(jié)合還原真實(shí)場景的聲音，來給學(xué)生提供視覺、聽覺方面的各種逼真體驗(yàn)，這種如同身臨其境的教學(xué)感受可以打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限，突破空間、時間的約束，給學(xué)生構(gòu)造出綜合、可視化、強(qiáng)交互、虛實(shí)融合的學(xué)習(xí)環(huán)境[1]，更好地優(yōu)化教學(xué)環(huán)境。目前，通過將全息影像技術(shù)運(yùn)用到智慧教育中，正在讓學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境變得更加信息化、多樣化。隨著全息影像技術(shù)的快速發(fā)展，未來更將極大的促進(jìn)智慧教育行業(yè)的發(fā)展。通過構(gòu)建新的教學(xué)模式、學(xué)習(xí)環(huán)境，帶給學(xué)生交互性更強(qiáng)、畫面感更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并將極大地提高教學(xué)效率，降低那些理解力、想象力較差的學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，從而提升知識的接受度[2]。這樣可以更好地培養(yǎng)出適合當(dāng)前時代發(fā)展需求的、具有更強(qiáng)適應(yīng)能力、實(shí)踐能力、思維能力、創(chuàng)新能力的綜合性人才，這種智慧教育是信息化社會發(fā)展的新趨勢，將帶給社會更多的益處。

2全息影像技術(shù)在智慧教育中的應(yīng)用

利用現(xiàn)代影像、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算等當(dāng)代技術(shù)來構(gòu)建智慧教育體系，可以給教育事業(yè)尤其是高等教育事業(yè)的發(fā)展帶來新動力，智慧教育的發(fā)展也離不開這些先進(jìn)技術(shù)的支撐。通過將全息影像技術(shù)有效地融合到課堂教學(xué)中，可以更好地將傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔蹖W(xué)習(xí)方式，促使學(xué)生成為課堂的積極參與者，讓課堂的氛圍變得更加生動、形象、有趣。同時，全息影像技術(shù)也可以給智慧實(shí)驗(yàn)室、智慧教室引進(jìn)更多先進(jìn)的設(shè)備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黑板書寫或平面投影等方式，不僅給學(xué)生帶來更多的新鮮感，提高學(xué)習(xí)積極性，也能豐富老師的教學(xué)手段[3]。

2.1智慧課堂中的應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)智慧教育，我們首先需要打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的固有模式，尋找一種新的教學(xué)手段。近年來，我國在教育事業(yè)方面的投入越來越大，并進(jìn)行了一系列改革，也取得了一定的成果，但是傳統(tǒng)教學(xué)模式（圖2），尤其是“知識課堂”的改變?nèi)孕枰嗤度牒吞剿?。在傳統(tǒng)的知識課堂上，老師是傳授知識的主體，學(xué)生是被動接受知識的客體。因?yàn)閭鹘y(tǒng)課堂里知識點(diǎn)密集且表現(xiàn)形式單一，學(xué)生往往更注重記憶而不是思考和反饋，造成學(xué)習(xí)效率低下，學(xué)難以致用。而智慧課堂則更注重為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，教師是知識全息影像化的締造者，也是學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的激發(fā)者，而學(xué)生則成為教室中的主體，知識的學(xué)習(xí)成為了學(xué)生與全息影像、與其他學(xué)生之間交互、向教師反饋的結(jié)果。在智慧教室創(chuàng)造的交互過程中，給了學(xué)生用多種方式，從多種視角，靈活構(gòu)建自己知識體系的途徑，提升學(xué)生的認(rèn)知水平，這也是面向未來的智慧教育應(yīng)該具有的特征，因此構(gòu)建新型的智慧課堂（圖3）是具有重要現(xiàn)實(shí)意義的嘗試。相比于傳統(tǒng)課堂，智慧課堂應(yīng)該是更加具有自主性、互動性、探究性、思維性和多元性，智慧課堂能給學(xué)生更加真實(shí)的學(xué)習(xí)感受，運(yùn)用全息影像技術(shù)可以呈現(xiàn)出三維的課堂環(huán)境，使學(xué)生身處于知識構(gòu)建的場景中，對知識產(chǎn)生更多維度的感受，同時還可以有效加強(qiáng)師生間的交互，比如教師在講解某個知識點(diǎn)或某件事物時，可以運(yùn)用全息技術(shù)在課堂上將其360°呈現(xiàn)，學(xué)生就能夠更加形象、貼切地認(rèn)識和了解該事物。對于一些需要發(fā)散思維的部分，全息影像技術(shù)也可以有效的緩解教師的教學(xué)壓力，諸如在幾何課堂上，教師可以利用全息影像技術(shù)構(gòu)建復(fù)雜的立體幾何圖，可以讓學(xué)生的理解更加直觀，更好的培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。因?yàn)槿⒂跋窦夹g(shù)先進(jìn)的呈現(xiàn)方式，使課堂擺脫了枯燥的講解和死記硬背，老師可將時間更多投入到接收學(xué)生的反饋和觀察學(xué)生間的互動，從而更好地掌握學(xué)生對知識的理解情況，更準(zhǔn)確地把握哪些是學(xué)生的重點(diǎn)、難點(diǎn)，從而有效地引導(dǎo)學(xué)生，提升每堂課的實(shí)效。

2.2智慧學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用

對于智慧教育的重要組成部分——智慧學(xué)習(xí)，很多專家都持有不同的理解和認(rèn)知，個人認(rèn)為智慧學(xué)習(xí)首要目的是為了順應(yīng)時代的發(fā)展，在社會越來越信息化的趨勢下，讓人們獲得特色發(fā)展、個性發(fā)展、終身發(fā)展、全面發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展以及內(nèi)驅(qū)發(fā)展等多個層面的學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)是伴有智慧碰撞、思想激蕩的，也是為了能夠更好地促進(jìn)社會發(fā)展的一種學(xué)習(xí)方式[4]。當(dāng)前，人們已經(jīng)越來越開始關(guān)注如何將先進(jìn)的技術(shù)融入到學(xué)習(xí)中，通過將全息影像技術(shù)運(yùn)用到智慧學(xué)習(xí)中，可以更好地為學(xué)生提供學(xué)習(xí)動力。學(xué)生可以利用全息影響設(shè)備，突破時間和空間的限制，進(jìn)入一個虛擬現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，這種身臨其境感和學(xué)習(xí)的便捷性是傳統(tǒng)教學(xué)模式無法比擬的。傳統(tǒng)的教學(xué)模式更多是教師的口頭講述，以及并不有趣的展示，學(xué)生的理解和接受能力不同，最終的教學(xué)效果并不高效[5]。而將全息影像技術(shù)應(yīng)用到智慧學(xué)習(xí)中，可以將圖片、文字以及視頻等知識載體立體化、情景化，研究表明這將有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升課題互動，讓學(xué)生變被動為主動，將注意力保持在課堂學(xué)習(xí)上。全息影像技術(shù)讓也智慧教育變得更加貼近生活，可以帶學(xué)生走進(jìn)更加真實(shí)的學(xué)習(xí)場景，改善學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)場景脫節(jié)的尷尬，改善傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，促進(jìn)學(xué)生主動探尋知識、理解知識。

2.3智慧實(shí)驗(yàn)室方面的應(yīng)用

科學(xué)研究都離不開實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)科學(xué)理論的最有效的辦法之一。學(xué)生在課業(yè)學(xué)習(xí)中，無論是什么專業(yè)，尤其是理科專業(yè)，都需要利用實(shí)驗(yàn)對結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)，而一些復(fù)雜的情況則可能難以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，或普通的實(shí)驗(yàn)條件無法達(dá)成，往往只能依靠頭腦去想象，諸如醫(yī)學(xué)、天體物理學(xué)等等，很多時候?qū)嶒?yàn)都是非常困難的。如果將全息影像技術(shù)運(yùn)用到智慧實(shí)驗(yàn)室中，則可以讓整個實(shí)驗(yàn)室變得更加生動化、情景化、交互性，降低實(shí)驗(yàn)的門檻，學(xué)生可以全身心的投入到這種虛擬的實(shí)驗(yàn)情景中，可以發(fā)揮想象力，進(jìn)行創(chuàng)新性的、無限次的實(shí)驗(yàn)，也不需要考慮實(shí)驗(yàn)資源的耗費(fèi)、實(shí)驗(yàn)條件的限制等問題[6]。諸如在護(hù)理實(shí)驗(yàn)中，護(hù)理專業(yè)的學(xué)生就可以通過全息影像技術(shù)，利用智慧實(shí)驗(yàn)室來進(jìn)行各方面的實(shí)踐，這種方式可以有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，有效地解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所不能達(dá)到的問題。同時這種方式也可以更好地體現(xiàn)人文主義理念，病人也不會因?yàn)槎嘟M學(xué)生的模擬學(xué)習(xí)而產(chǎn)生抵觸心理，讓病人得到更多的尊重和照顧。全息影像技術(shù)運(yùn)用到智慧教育中還可以有效地打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，對時間、空間以及其他條件的約束，給學(xué)生帶來更多的便利。另外，學(xué)生可以在智慧實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行反復(fù)的學(xué)習(xí)和練習(xí)，無需擔(dān)心實(shí)驗(yàn)失敗帶來的任何風(fēng)險(xiǎn)，從而避免因?yàn)槭淼男睦韷毫Γ梢愿玫卮龠M(jìn)其發(fā)揮想象力和主觀能動性。運(yùn)用全息影像技術(shù)可以構(gòu)建更多的虛擬教學(xué)資源，為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建出更加逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)情景，這種真實(shí)感是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無法比擬的。由該技術(shù)構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)場景，可以讓實(shí)驗(yàn)對象變得更加立體，傳統(tǒng)的知識難點(diǎn)、重點(diǎn)部分，都可以變得更加清晰易懂，對于學(xué)生來說，這種模式非常有助于學(xué)習(xí)和理解知識。通過全息影像技術(shù)的展示，從而讓任何一個學(xué)生都能夠直觀地了解重難點(diǎn)內(nèi)容。

2.4智慧教室方面的應(yīng)用

智慧教室屬于一種新型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，這是智慧教育發(fā)展的內(nèi)在需求，也是時代發(fā)展的新方向。智慧教室內(nèi)涵中的智慧化，更多地體現(xiàn)在環(huán)境管理、內(nèi)容呈現(xiàn)、情景構(gòu)建、資源獲取以及思維碰撞等幾個方面，將全息影像技術(shù)運(yùn)用到智慧教室可以給教學(xué)帶來更多的便利，體現(xiàn)以人為本的教育理念。通過這種方式，可以給學(xué)生提供時間、空間、個性化等諸多方面的便利，也可讓教師隨時觀察了解每個學(xué)生的實(shí)際狀況，了解他們的學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)所在，從而更好地進(jìn)行互動。教室中標(biāo)配全息投影設(shè)備、頭戴式全息影像設(shè)備等，讓學(xué)生完全沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)情景中，通過觀察具有立體感的全息影像，牢牢抓住學(xué)生的注意力和興趣點(diǎn)，在交互中建構(gòu)認(rèn)知體系，從而更好地促使學(xué)生學(xué)習(xí)和理解所學(xué)知識[7]。這些具體的運(yùn)用都會給學(xué)生和教師帶來有別于傳統(tǒng)教學(xué)模式的便利。而且智慧教室的建設(shè)，還能取代傳統(tǒng)的網(wǎng)課、遠(yuǎn)程教育。當(dāng)前一些遠(yuǎn)程教育更多是教師在講課，學(xué)生利用視頻進(jìn)行聽講，這種體驗(yàn)感并不是非常理想，相對來說其最終的教學(xué)成果也存在較大差距[8]。而當(dāng)教師需要展示一些實(shí)物時，學(xué)生在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上是無法獲得直觀體驗(yàn)的，然而利用全息影像技術(shù)就可以有效的解決這個問題。全息影像技術(shù)可以給學(xué)生帶來更加接近真實(shí)的體驗(yàn)，極大地豐富教學(xué)內(nèi)涵，帶給學(xué)生更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和平臺。甚至，諸如一些山區(qū)的學(xué)生再也無需奔波千里到城市上課，只需在自己的村鎮(zhèn)或者縣城，利用全息影像技術(shù)即可獲取到接近真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，真正地實(shí)現(xiàn)課堂同步。

3結(jié)語

綜上所述，全息影像技術(shù)目前在智慧教育中的運(yùn)用雖然處在初級發(fā)展的階段，但也取得了一定的成果。而全息影像技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過程中還是存在一些不足，仍然需要不斷地優(yōu)化和完善。隨著信息科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，全息影像技術(shù)必將得到越來越廣泛的運(yùn)用，必將成為未來信息化社會發(fā)展的新趨勢，給人們的工作和生活帶來更多的便利。而我國教育事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，離不開新技術(shù)的支撐。當(dāng)下國家對于智慧教育已投入了大量的經(jīng)費(fèi)，各種先進(jìn)信息技術(shù)逐漸被投入和運(yùn)用到教育領(lǐng)域中?；诖耍⒂跋窦夹g(shù)必將給教育領(lǐng)域的發(fā)展帶來新的變化和機(jī)遇，更好地促進(jìn)我國教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:黃文君 單位:上海立信會計(jì)金融學(xué)院