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疫后新常态:
善用虚拟实境及扩增实境辅助教学

2020年11月19日



随著科技急速发展,教育界近年开始致力研发数字教材,尝试将创新科技融入教材。例如运用虚拟现实(VR)及扩增现实(AR),让学生透过「沉浸式学习」1 亲历其境,从而提升学习效能。加上,在疫情之下,社交距离措施使网上学习成为学校教学唯一的途径,不少学校意识到推行数字教学的重要性,令这类创新教材的需求大增。

IOT Solution Limited 于2016年通过香港数码港培育计划成立,希望透过向学校提供创新的教学辅助工具,帮助学生改善学习效能,与此同时,宣传儿童及青少年的STEAM2 教育理念和推广知识的重要性。其愿景是通过提供更多创新技术,激发下一代的创新思维和想像力,为社会培育更多创新科技人才。IOT Solution Limited也在2018年于香港元朗新田开设1,600平方米的STEAM VR 体验中心,让学生可到访体验最新的科技。香港企业IOT Solution Limited的行政总裁梁伟健及营运总监李伟康分享在香港研发及推行AR教材的过程,以及如何利用VR打造创新和趣味的学习模式。

相片:IOT Solution Ltd行政总裁梁伟健(右)和营运总监李伟康

IOT Solution Ltd行政总裁梁伟健(右)和营运总监李伟康。

研发AR学习平台

AR中史学习平台是IOT Solution Limited其中一个代表作。自2018—2019年推出后,已获80间香港中学选用,占全港中学约五分之一,更在2019年获得「香港中小企创新大奖2019—产品创新杰出奖」。梁伟健谈到开发AR中史学习平台的灵感源于中学的经历。梁伟健说:「回想自己当年就读中学时,觉得中史课堂十分沉闷。上课时,老师只会按照课本把内容复述一遍。因此,萌生了将AR技术融入中史教材的想法,希望借助视觉效果,增加中史课堂的趣味性,同时帮助学生强化记忆。」

现时,IOT Solution Limited 的AR中史教材涵盖秦、汉、唐、宋、元、明、清等7个朝代的重要历史人物、事件、文物以及文化史,提供约50段广东话短片(附有英文字幕),适用于中一至中三的学生。学生只需使用由学校所提供的已安装「AR学习平台」应用程式的平板电脑,透过应用程式扫描AR图卡,便可以播放相应的3D立体动画、人物或文物。例如,扫描荆轲和秦始皇的卡片就会出现「荆轲刺秦王」的动画。平台也设有360度古迹导览功能,其中包括万里长城等知名古迹,并搭配旁述介绍与古迹相关的历史,让学生不用亲身到访古迹所在地也能「亲历其境」地探索古迹的内部。

AR中史学习平台设有教师和学生使用介面,教师可透过教师版的系统控制课堂节奏。教师也可在平台上自行订立测验题目,查看学生的测验成绩和学习报告,方便教师评估学生进度。营运总监李伟康表示:「大部分老师对AR中史学习平台的评价相当正面,因为AR技术利用人体的感官和认知功能,提供一种沉浸体验和共鸣感,可以帮助学生更具体化地理解抽象的事物,为冗长的口述教学模式增添趣味性和互动性。」

他补充:「AR技术还可广泛应用于强调三维空间和实境考察的学科中,如地理、数学、物理、化学、生物等,将难以实体接触到的事物通过AR技术生动地展现学生面前。因此, 除了中史科,我们正在研发小学常识科的AR学习平台,未来也会陆续发展其他学科的AR教材。」

引用教育局审批的教材

对于研发学习平台的过程,梁伟健提醒:「为避免误导学生,制作教材时需要特别注意每一个细节。例如,秦始皇是唯一穿著黑色龙袍的皇帝,这些细节也不能忽略。」但由于许多历史人物和物件都没有照片,例如八国联军的国旗,因此,他们会通过大量查证文献和画作来判断其外表。梁伟健指出:「历史相关的教学内容较容易引起争议,所以,需要格外小心考证,并严谨引用。」现时,他们与出版社合作,平台内的教学内容都是引用已获教育局审批的教材,并由香港历史及文化教育协会和清华大学的教授为教材担任顾问。

STEAM VR体验中心打造趣味学习模式​​​​​​​

相片:学生使用VR体验模仿古人骑马射箭的情景

学生使用VR体验模仿古人骑马射箭的情景。

除了AR教材外,梁伟健也看准VR的潜力。位于元朗新田的STEAM VR体验中心,已服务超过200间中、小学,占全港学校的五分之一。体验中心内设有多个互动学习展示区,聚集大量STEAM相关的产品和科技,包括3D打印、指纹辨识、无人车等,供学生体验。

梁伟健说:「体验中心定期举办不同主题的工作坊,让学生体验传统学科结合创新科技的学习模式。例如,古迹拍摄工作坊可让中学生操作360度全景摄录机,其后制作影片介绍相关古迹及其历史。」同时,体验中心欢迎教师借用合适的器材和产品作为辅助教具,方便教师在课堂上作更详细的讲解。

梁伟健补充:「AR/VR辅助教具发展潜力庞大,尤其是AR,因为AR已经过多年的淘汰和改良,其技术和商业模式相对成熟。相信AR辅助教学是大势所趋并将会普及化。」

此外,为激发学生的设计创新潜能,培养学生的实践能力,IOT Solution Limited曾在2016年举办「第一届全港学界电动车程式赛」,并在2018年与香港理工大学、激科科技有限公司合办由阿里云赞助的「全港中、小学生机械人挑战赛 2018」。梁伟健表示:「这些比赛不但能刺激学生寻求解决问题的方法,更能让学生寓学习于娱乐,广受学生和学校欢迎。所以,我们未来将争取举办更多这类型的比赛。」

相片:EIE机械人学生挑战赛 2018

EIE机械人学生挑战赛 2018。

逐步拓展大湾区市场

展望未来,梁伟健表示:「不少香港以外的市场都对AR教材或VR体验馆有兴趣,目前已有几间澳门中学准备采用AR中史学习平台,同时也正在与台湾的一些学校洽谈中。」

IOT Solution Limited在2018年成功申请「发展品牌、升级转型及拓展内销市场的专项基金」,以拓展业务。梁伟健说:「我们看好大湾区的市场,所以,下一步将尝试把STEAM VR体验馆的概念复制去香港以外的市场,同时向当地学校推广AR教材。之后再进一步把计划扩展到广州、中山、东莞等大湾区市场。」

此外,IOT Solution Limited正筹备推出遥距教学专用平台,希望可以解决现时在遥距会议平台上,老师与学生互动性不足的问题。在筹备过程中,梁伟健发现购买云端运算服务的费用相对昂贵,很多初创企业未必能承担得起,因此,他寄望市场上可以有更多资金和资源支持创科研发。


1 STEAM教育是集科学(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)及数学(Mathematics)多学科融合的综合教育。

2 沉浸式学习指利用人的感官体验和认知体验,让参与者完全沉浸在某种状态和氛围,使参与者有一种置身于虚拟世界之中的感觉。

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