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? 即使同在一個課堂，也能擁有“私人定制”教學；“大白”助教團驚艷亮相，智能教學萌翻全場，給學子帶來新鮮體驗……這些閃耀著創(chuàng)新智慧的現(xiàn)代教育技術(shù)來自上海交通大學。4月9日，上海教博會開幕當天，一群學生圍在上海交通大學的展臺，沉浸在“未來智慧課堂”給他們帶來的新奇和驚喜中。
? “互聯(lián)網(wǎng)+”時代盡享“私人定制”課堂?
? 一張網(wǎng)、一個移動終端，課程任你挑、老師由你選。“互聯(lián)網(wǎng)＋”時代，未來課堂將脫離紙張的束縛，教育變得更智慧，“私人定制”亦成為新常態(tài)。
? 傳統(tǒng)課堂上，一個時間段內(nèi)只能進行一件事，而未來課堂將出現(xiàn)并行教學，許多課堂形態(tài)是同時完成的。例如，一個班上幾十個學生，大家的接受能力不一樣，學習進度不同，有的學生可能需要靜下來聽，有的學生需要靜下來寫，有的學生需要分組討論，有的學生想展示，學生的這些需求可能是在同一時間出現(xiàn)。
? 針對于此，上海交大將“慕課”與“一屏多顯”等多項前沿科創(chuàng)技術(shù)相融合，合力打造基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“云教室”。交大圖像通信研究所開發(fā)的“一屏多顯”技術(shù)，采用獨創(chuàng)的光視調(diào)制顯示方法，在不改變現(xiàn)有顯示設(shè)備（如電視、投影等）的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)一個屏幕同時顯示多個畫面的全新功能。課本、黑板變成一塊塊特殊屏幕，學生們可根據(jù)自己的需求，隨心選擇不同教學內(nèi)容，進入不同的知識場景，并能收到“私人定制”的課堂作業(yè)。做好的作業(yè)上傳到課桌屏幕上，還能和小伙伴一起討論。
? 同時，利用信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)管理，教師還能與數(shù)據(jù)產(chǎn)生神奇的“化學反應(yīng)”?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代的課堂，教師通過學生在屏幕上的答題進展，隨時知道哪些問題成了學生的難點，并有能力去關(guān)注每一個學生的微觀表現(xiàn)，傳統(tǒng)的備課模式講轉(zhuǎn)變成針對性更強的一對一備課模式，如：學生在什么時候翻開書，在一道題上逗留了多久，會向多少同班同學發(fā)起主動交流等。大數(shù)據(jù)背景下，老師將有更多機會理解每一個學生，個性的課堂將愈發(fā)成為師生雙方生命共鳴的所在。
? 機智“大白”助教團萌翻全場
? “歡迎來到上海交大未來課堂，請聽從大白助教的指示。”展臺上引人注目的帥氣“大白”就是上海交大自主設(shè)計的“NAO仿人機器人”。別看他個子小，論本領(lǐng)他可不簡單。根據(jù)課程需要，“大白”助教可以在課堂上下達語音指示，配合聲效講述精彩的故事案例；也可以進行動作演示，賽跑、踢球、做廣播操甚至還能來一段高難度的街舞；甚至可以與人親切交流互動。
在展場另一側(cè)，一塊屏幕吸引了大家的目光。屏幕里一朵美麗的玫瑰花徐徐綻放，參觀者在屏幕前輕輕伸出手，便可在三維空間中采摘花瓣。這就是上海交大研發(fā)的基于動作捕捉技術(shù)的三維人機交互系統(tǒng)。同樣地，拼裝零件、調(diào)制試劑等場景也可以通過人機交互系統(tǒng)在真實空間和三維空間里實現(xiàn)同步交互。今后，學生不用擔心復(fù)雜的理化實驗，不會厭煩枯燥的機械檢測，人機交互系統(tǒng)通過三維技術(shù)捕捉動作使得教學成為一場有趣的互動式體驗。
? “看，好靈活的機械手！”循著聲音望去，一只仿真假肢手通過操作者的肌電臂帶控制，靈巧地屈伸手指，握住水瓶。人手有16個關(guān)節(jié)，20多個自由度，由34個肌肉組織驅(qū)動，是人體運動系統(tǒng)中最重要的執(zhí)行器。上海交大的SJT-6仿真假肢手可復(fù)現(xiàn)人手90%左右的動作，可以拿取物品、操作鍵盤、控制按鍵，除了服務(wù)肢殘患者，未來更可廣泛應(yīng)用于教學實踐中,如生物機械電子多學科教學演示等。
? 虛擬現(xiàn)實提升手術(shù)訓練“代入感”
? 展場中央，一臺特別的胸腔穿刺手術(shù)吸引了很多人駐足。沒有病人、手術(shù)臺和無影燈，手術(shù)在一臺神秘的“黑匣子”里上緊張有序地進行，并且在大屏幕上完整顯現(xiàn)?！搬t(yī)生”首先對穿刺部位進行三次消毒，如果消毒范圍過小或有留白，系統(tǒng)會進行糾錯并要求重新消毒。麻醉過程模擬多角度進針，注射皮丘，垂直進針逐層麻醉。進行穿刺時，在不同部位和組織，可以感受到不同的阻力和突破感。進行多次抽液操作時，系統(tǒng)會自動判斷引流導(dǎo)管的閉合狀態(tài)，并給與提示。最后，抽吸積液可模擬送檢，進行實驗室化驗。
? “胸腔穿刺虛擬教學訓練系統(tǒng)”由上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院與蘇州敏行醫(yī)學信息技術(shù)有限公司聯(lián)合研制開發(fā)，支持醫(yī)學生實時交互性力反饋的穿刺類虛擬訓練。該系統(tǒng)獲得2014年全國高等院校自制教具優(yōu)勝獎，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)使胸腔穿刺操作通過人機對話的形式完成，對學生來說是一種新型的教學模式，形式上極大地區(qū)別于傳統(tǒng)的模具教學，可反復(fù)、無風險訓練，提供真實的“代入感”訓練微環(huán)境，激發(fā)學生學習的興趣，同時實現(xiàn)從“以教促學”的教學方式向注重學生“自主學習”的教學方式的轉(zhuǎn)變。
? 現(xiàn)代化辦學成果“一脈相承”
? 上海交通大學文化底蘊深厚，辦學傳統(tǒng)悠久，在110多年的辦學歷程中，交大人開拓創(chuàng)新，在科學、技術(shù)、醫(yī)療以及教育領(lǐng)域取得諸多成就，一直走在時代的前沿。
? 成立于1897年的南洋公學師范院是我國開辦最早的師范教育機構(gòu)，1901年師范院編輯出版的《蒙學課本》是我國第一本近代教科書，1902年出版的《初等地理教科書》為我國近代最早的地理教科書；1898年南洋公學首次選派六名學生出洋留學，是我國近代高校派遣留學生之濫觴；交大還是我國近代大學中最早設(shè)立電機專科、最早設(shè)立的工管結(jié)合專業(yè)以及最早成立理工科研究所的國內(nèi)高校。
? 中國近現(xiàn)代發(fā)展史上，交大更是創(chuàng)造了諸多“第一”：中國最早的內(nèi)燃機、最早的電機、最早的中文打字機等；新中國第一艘萬噸輪、第一艘核潛艇、第一艘氣墊船、第一艘水翼艇、自主設(shè)計的第一代戰(zhàn)斗機、第一枚運載火箭、第一顆人造衛(wèi)星、第一例心臟二尖瓣分離術(shù)、第一例成功移植同種原位肝手術(shù)、第一例成功搶救大面積燒傷病人手術(shù)，第一個大學翻譯出版機構(gòu)，數(shù)量第一的地方文獻，國內(nèi)第一位歐洲科學院人文社科院士等。
? 學校還擁有“暗物質(zhì)探索研究”、“第二代高溫超導(dǎo)帶材制造”、“量子信息存儲”、“國家水體安全的環(huán)境戰(zhàn)略-洱海水治理”、“4500米無人遙控潛水器（海馬號）研制”、“納米材料全新力學現(xiàn)象”、“合成光學活性無機材料”、“DNA磷硫?；揎椈蚪M圖譜破譯”、“腎上腺腫瘤致病基因”、“腎上腺和胰腺內(nèi)分泌腫瘤醫(yī)學基因組學”、“胃癌發(fā)生機制”、“生態(tài)系統(tǒng)鎂研究”、“生長素調(diào)控植物氣孔發(fā)育”、“水稻花器官發(fā)育”、“為治療非酒精性脂肪肝尋找潛在新靶點”、“治療帕金森癥天然產(chǎn)物”等一批重大研究成果，這些都凝聚著交大師生的心血智慧。
? 上海交大人一貫秉承“敢為天下先”的優(yōu)良傳統(tǒng)，不斷開拓創(chuàng)新，努力走在時代前沿，為學校建設(shè)世界一流大學注入源源不斷的力量之泉。