本報(bào)訊即使同在一個(gè)課堂，也能擁有“私人定制”教學(xué)；“大白”助教團(tuán)驚艷亮相，智能教學(xué)萌翻全場，給學(xué)子帶來新鮮體驗(yàn)……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(xué)。4月9日，上海教博會開幕當(dāng)天，一群學(xué)生圍在上海交通大學(xué)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(shí)代盡享“私人定制”課堂
一張網(wǎng)、一個(gè)移動(dòng)終端，課程任你挑、老師由你選。“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)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(gè)時(shí)間段內(nèi)只能進(jìn)行一件事，而未來課堂將出現(xiàn)并行教學(xué)，許多課堂形態(tài)是同時(shí)完成的。例如，一個(gè)班上幾十個(gè)學(xué)生，大家的接受能力不一樣，學(xué)習(xí)進(jìn)度不同，有的學(xué)生可能需要靜下來聽，有的學(xué)生需要靜下來寫，有的學(xué)生需要分組討論，有的學(xué)生想展示，學(xué)生的這些需求可能是在同一時(shí)間出現(xiàn)。
　　針對于此，上海交大將“慕課”與“一屏多顯”等多項(xiàng)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(dú)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(gè)屏幕同時(shí)顯示多個(gè)畫面的全新功能。課本、黑板變成一塊塊特殊屏幕，學(xué)生們可根據(jù)自己的需求，隨心選擇不同教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)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(shí)，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(xué)反應(yīng)”。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的課堂，教師通過學(xué)生在屏幕上的答題進(jìn)展，隨時(shí)知道哪些問題成了學(xué)生的難點(diǎn)，并有能力去關(guān)注每一個(gè)學(xué)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(qiáng)的一對一備課模式，如：學(xué)生在什么時(shí)候翻開書，在一道題上逗留了多久，會向多少同班同學(xué)發(fā)起主動(dòng)交流等。大數(shù)據(jù)背景下，老師將有更多機(jī)會理解每一個(gè)學(xué)生，個(gè)性的課堂將愈發(fā)成為師生雙方生命共鳴的所在。
　　
機(jī)智“大白”助教團(tuán)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?！闭古_上引人注目的帥氣“大白”就是上海交大自主設(shè)計(jì)的“NAO仿人機(jī)器人”。別看他個(gè)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(dá)語音指示，配合聲效講述精彩的故事案例；也可以進(jìn)行動(dòng)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(dòng)。
　　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(dòng)作捕捉技術(shù)的三維人機(jī)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(jī)交互系統(tǒng)在真實(shí)空間和三維空間里實(shí)現(xiàn)同步交互。今后，學(xué)生不用擔(dān)心復(fù)雜的理化實(shí)驗(yàn)，不會厭煩枯燥的機(jī)械檢測，人機(jī)交互系統(tǒng)通過三維技術(shù)捕捉動(dòng)作使得教學(xué)成為一場有趣的互動(dòng)式體驗(yàn)。
　　“看，好靈活的機(jī)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(gè)關(guān)節(jié)，20多個(gè)自由度，由34個(gè)肌肉組織驅(qū)動(dòng)，是人體運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(xué)實(shí)踐中,如生物機(jī)械電子多學(xué)科教學(xué)演示等。
　　
虛擬現(xiàn)實(shí)提升手術(shù)訓(xùn)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(jìn)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(jìn)行三次消毒，如果消毒范圍過小或有留白，系統(tǒng)會進(jìn)行糾錯(cuò)并要求重新消毒。麻醉過程模擬多角度進(jìn)針，注射皮丘，垂直進(jìn)針逐層麻醉。進(jìn)行穿刺時(shí)，在不同部位和組織，可以感受到不同的阻力和突破感。進(jìn)行多次抽液操作時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)。
　　“胸腔穿刺虛擬教學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng)”由上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院與蘇州敏行醫(yī)學(xué)信息技術(shù)有限公司聯(lián)合研制開發(fā)，支持醫(yī)學(xué)生實(shí)時(shí)交互性力反饋的穿刺類虛擬訓(xùn)練。該系統(tǒng)獲得2014年全國高等院校自制教具優(yōu)勝獎(jiǎng)，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使胸腔穿刺操作通過人機(jī)對話的形式完成，對學(xué)生來說是一種新型的教學(xué)模式，形式上極大地區(qū)別于傳統(tǒng)的模具教學(xué)，可反復(fù)、無風(fēng)險(xiǎn)訓(xùn)練，提供真實(shí)的“代入感”訓(xùn)練微環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)從“以教促學(xué)”的教學(xué)方式向注重學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”的教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。
　　
現(xiàn)代化辦學(xué)成果“一脈相承”
　　上海交通大學(xué)文化底蘊(yùn)深厚，辦學(xué)傳統(tǒng)悠久，在110多年的辦學(xué)歷程中，交大人開拓創(chuàng)新，在科學(xué)、技術(shù)、醫(yī)療以及教育領(lǐng)域取得諸多成就，一直走在時(shí)代的前沿。
　　成立于1897年的南洋公學(xué)師范院是我國開辦最早的師范教育機(jī)構(gòu)，1901年師范院編輯出版的《蒙學(xué)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(xué)首次選派六名學(xué)生出洋留學(xué)，是我國近代高校派遣留學(xué)生之濫觴；交大還是我國近代大學(xué)中最早設(shè)立電機(jī)?？啤⒆钤缭O(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(jī)、最早的電機(jī)、最早的中文打字機(jī)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(jì)的第一代戰(zhàn)斗機(jī)、第一枚運(yùn)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(gè)大學(xué)翻譯出版機(jī)構(gòu)，數(shù)量第一的地方文獻(xiàn)，國內(nèi)第一位歐洲科學(xué)院人文社科院士等。
　　學(xué)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(xué)現(xiàn)象”、“合成光學(xué)活性無機(jī)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(xué)基因組學(xué)”、“胃癌發(fā)生機(jī)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(diǎn)”、“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(shí)代前沿，為學(xué)校建設(shè)世界一流大學(xué)注入源源不斷的力量之泉。
（李厚銳 盧思語）