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比如说要让同学们直观地理解失重,总不可能去太空做实验吧?”
确实,很多物理实验都受到场地的限制,现实生活中不可能找到绝对光滑的平面,也很难呈现处于失重状态的小球。
也许你还记得“神舟十号”
宇航员在天宫一号中演示的失重实验,孩子们都感到新鲜有趣,但是却无法亲身体验。
而现在,孩子们只要戴上VR眼镜,就可以在虚拟的宇宙中做实验,亲眼看到失重的小球;也可以在一个虚拟的光滑平面上,看小球一直不停地运动。
总之,现实生活中不可能做或者很难做的实验,都可以让孩子们在VR世界中亲身体验。
AR与VR技术不仅能在中学教学中使用,在大学教学中一样适用。
比如对于医学专业的学生来说,理论知识也是抽象的、无聊的,他们需要花费大量的精力去“想象”
器官的构造。
但是当他们戴上一个VR头显设备、AR眼镜,就可以对教学模型进行三维模拟,将三维对象与所学知识相关联,死板的知识点顿时变成可触摸的立体形象了。
动脉、静脉、心脏等细节被放大了好几倍,通过手柄还能看到各种器官的介绍,这一学习体验比传统的学习方式更加生动,医学专业学生对这些理论知识也更容易掌握。
除了理论知识,目前的临床模拟教学主要是围绕塑料人体模型、捐赠遗体的方式开展的,而人体模型毕竟只是模型,不仅成本高,教学过程也不够灵活。
而捐赠遗体比人体模型更加真实,但同时也更加稀缺。
如果将AR与VR技术引入教学,医学生就能够从不同的角度来观察虚拟的人体,分离结构,并能够对细节部分自由缩放,这样就减少了教学成本,而且提高了学习效率。
爱尔兰的3D4Medical实验室就推出了一款ProjectEsper应用,能够利用AR技术进行解剖教学。
用户既能利用AR头显设备的手势识别操作虚拟的人体3D模型,又能看到头部骨骼解剖的立体影像,还能顺着用户的手势观察头部不同位置的横截面。
虚拟的各种人体器官
对于医学生来说,他们的“课堂”
不仅在教室里,还在医院里。
学生们会进入医院,观摩有经验的医生做手术。
但即使学生们有观摩手术的机会,也会因为手术室的消毒标准而对观摩人数有所限制,站在后排的学生根本看不清手术的进程。
不仅如此,有些难度很大的手术可能不会选择让学生观摩,虽然这是为了安全着想,但手术难度越大,就越需要学生近距离地学习。
这种矛盾该如何解决呢?手术转播固然是一种方式。
但以往微创手术的转播只能看到内窥镜下的图像,无法看到手术室中的整体情况,而且只能在固定的一个角度观看,无法全方位地把握手术技巧。
也许VR直播对手术教学更有效。
早在2016年,上海交通大学附属瑞金医院已经实现了利用VR技术帮助学生身临其境地观摩医生实施3D腹腔镜手术。
有了VR直播技术,学生只需要佩戴好VR眼镜,扭转头部,就可以全方位地看到手术室中主刀医生、助理医生、麻醉师以及护士的在手术的情况,还能通过画面选择,切换到主刀医生的视角来观看手术。
不过,“光看不练假把式”
,仅仅观摩是不够的,再真实的观摩也比不上一次实操。
瑞金医院正在朝这一方向努力,满足学生进行虚拟手术培训的需求。
而芝加哥的LevelEX公司研发了一款名为AirwayEX的手机应用,这是一款为麻醉医师、耳鼻喉科医师、急症室医生等设计的外科手术模拟游戏,游戏可以为医生提供在真实病患案例身上进行18种不同虚拟手术的机会,而且病人会像真实的情况那样有相应的反应,如咳嗽、流血等。
不过,既然是虚拟的,就可以反复练习,失败了也没关系。
这无疑将提升学生的熟练度,为将来真正站在手术台上动手术做好准备。
实现手术直播,只需要一部手机和插入式VR眼镜
无论是中学还是大学,当课堂与AR与VR技术结合起来,无疑将调动学生们学习的积极性。
上学可能不再是一件令人痛苦的事了,将来家长、老师们不用再逼着孩子们低头念书,孩子们自己就会戴上AR与VR设备,用手脑结合的方式进行轻松、有趣的学习。
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