无界课堂 触手可及
你是否想象过,有一天走进课堂,看到的不再是传统的讲台、黑板和真人,而是在虚拟空间里与虚拟教师对话,与三维模型互动?现在,这已不再是科幻电影,而是重庆交通大学正在发生的教学现实。
重庆交通大学教务处与信息中心协手,依托超星智慧教学平台,创新融合数字孪生、虚拟仿真与AI智能体等前沿技术,结合土木工程学院、交通运输学院、艺术设计学院、智慧城市学院的学科专业优势,共同打造出学院专属的跨时空、沉浸式、可交互、协同共创的“虚拟元宇宙空间”。在这里,抽象知识变为可视模型,真实项目“孪生”进虚拟空间,AI智能体成为“私人教练”,师生可异地同步开展项目研讨、仿真推演、成果设计与智能评估、云上看展等多种教学活动——教学,真正实现了“无界”与“鲜活”。
元宇宙空间:重塑教学可能性
沉浸式3D交互课堂,让知识从“平面”变“立体”。在交大创新的专业培养体系下的各个课程群里,以项目为基本单元融入元宇宙,实行虚拟项目式教学展示与交互。在这里,知识不再扁平——学生可以步入一个完全可视化的3D世界,只需轻点触发,复杂的交通结构、工程原理等抽象内容便会鲜活呈现在眼前,仿佛知识真的“触手可及”。这种超越传统的沉浸式体验,不仅极大地激发了学生的好奇心,更通过强烈的视听冲击,实现了学生的深度认知与记忆。
虚拟同步教学空间,实现跨时空“面对面”教学。当然,此元宇宙空间远不止于图文、视频等基础内容展示,它还是一个支持深度交互与协同创新的“虚拟教室”。在这里,学生可像线下面对面一样,与虚拟教师、同学及AI实践智能体进行自然交互,共同完成项目任务。通过无缝对接真实工程数据库,师生能直接调用、分析高保真项目数据、监控视频及三维模型,开展“沉浸式项目会诊”,极大提升了团队场景化教学的效率与临场感。
云上展台:个人数字成果名片
“优秀的教学不仅在于启迪智慧的过程,更在于成果的淬炼与展示。”在依托超星智慧教学平台所打造的元宇宙虚拟空间里,学生的各种学习成果与设计作品同样能得到全方位、动态化的展示。
优秀学生作业展汇集了同学们日常课程中的优秀项目作品。它既是学生学习实践的成果档案库,也是激发灵感的绝佳案例库,见证着同学们从概念到实现的每一步成长。
在云上毕业设计展这座永不落幕的“云上毕设展厅”里,学生的毕业设计不再局限于线下展览的多种不便,而是能以可交互的三维形式惊艳亮相。观众无需亲临现场,只需在元宇宙空间里点击,便可查看设计思路与作品细节甚至进行互动,深度了解作品设计思路与细节,感受新一代交大学子的创造力。学生成果得到了沉浸式、专业化、多维度地展示!
学生个人成果集是专属于每位学生的“数字作品集”。学生可自主搭建、更新和维护这个空间,将持续积累的课程作业、项目实践乃至毕业设计收录其中,形成一个不断成长的个人职业名片。
元宇宙空间的各种云上展厅,真正助力了交大学子们从学习、实践到成果展示的闭环,推动了学习成果向“动态化、持续化、共享化”演进。
了解了元宇宙的基本概念与功能后,接下来让我们走进三个具体的应用场景案例,更加深度地探索人工智能是如何高效精准地赋能我们的教学实际的。
应用场景案例—人工智能赋能教学创新
艺术设计学院:《AIGC辅助设计》元宇宙创学坊
当数字孪生技术遇上艺术设计教育,会碰撞出怎样的火花?交大设计学院的杜涛院长和何顺平老师打造的“校企智汇·双师元宇宙创学坊”给出了全新答案。
数字孪生企业展厅与产教融合创新基地
企业实践教学基地环境——2022年全球KNX Award获奖展厅
案例将企业真实智能展厅——全球KNX Award获奖展厅进行数字孪生,构建成线上元宇宙创学坊,打造了一座“可搭建、可探索、可创造”的项目式学习中枢与产教融合创新基地。 学生像游戏开发者般自主操控、沉浸探索AIGC辅助设计的全流程;教师转型为“学习设计师”进行任务设计与引导;“AI作为副驾”提供海量方案与建议,形成“师-生-机”三元协同。课程内容对接重庆萨维尔科技真实项目,企业导师以虚拟形象进入课堂,与学生在元宇宙中零距离互动,实现企业项目“零时差”融入教学。
学生自主构建AIGC辅助设计项目场景过程
主讲教师指导学生学科竞赛获奖
这样的虚拟教学空间,不仅极大促进了跨地域协作——支持全国12所高校学生异地同堂学习,还将千人规模实践教学的人均成本降至传统实验室的12%。学生成果不仅用于参赛,屡获佳绩,也申请了专利,真正实现“做中学、创中悟”,产生直接社会经济价值。
三位一体-双智教学模式创新。案例创新“空间叙事项目式教学+游戏化互动学习+AI智能体对话思辨”三位于一体,以空间展陈叙事串联空间智能光环境设计项目知识锚点,增强知识体系化;游戏化任务提升学生课堂参与度与创造力;AI智能体对话实现“AI模拟住宅客户”、“AI模拟设计项目多方听证会”、“AI模拟辩论”三大智能对话板块,深度锻炼学生实践能力。通过超星平台的AI实践智能体这一功能,学生点击智能体形象可触发教师设置的以上多种实践任务,AI智能体会对学生的对话表现或作品进行多维度智能评估——不仅快速评分,更能精准分析优劣、提供改进建议,有效锤炼知识应用与问题解决能力。
通过“人智引领+数智赋能”的“双智驱动”教学模式,产生了1+1>2的协同效应,实现了从“教”到“探”的教学范式转移。未来,该元宇宙教学空间将进一步深度服务装备制造教学、建筑设计教学等上百个学科门类,实现更广泛的跨地域、跨学科、跨行业融合的人才培养。
智慧城市学院:虚拟测绘思政教学空间
时空仪器馆:对话千年测量智慧
从汉代浑仪到现代全站仪,每一件文物均以高精度三维模型动态还原。在此元宇宙空间里,学生可多角度观察仪器结构,触发工作原理动画演示,更能亲手“拆解”跨越古今的测量仪器和进行交互式操作,真正实现“触摸历史、感知科技”的沉浸式学习。
测绘名人堂:与学科巨匠跨时空对话
通过投喂权威传记、学术著作等资料,训练出以牛顿等学科奠基人为原型的“名人AI智能体”,将科学先驱“请”进元宇宙。这些3D投影式的“学术先贤”可实时回应学生提问、阐释经典理论,甚至围绕科学伦理等议题展开深度思辨。学生只需点击进入“学术思想讲解”模式,就能与巨匠们进行跨越时空对话。这些交互均能通过超星平台的虚拟仿真与智能体等技术来实现。这一创新场景,不仅提升了教学的互动性和沉浸感,更使科学教育兼具了专业深度与思政温度。
土木工程智能结构交互感知微专业建设:元宇宙赋能“桥梁全生命周期实践”教学体系
“作为探路先锋可以步子再大一点!”
微专业网状课程架构
土木工程学院直面国家对基建行业提出的新要求和本专业变局,力学系陈卓老师作为代表介绍到,智能结构交互感知微专业突破传统土木专业以课程为单位的知识组织与教学模式,针对传统教育过度强调学科的分割和基于概念的线性逻辑训练造成的知识“孤岛”问题,创新构建了“微专业网状架构”:坚持从行业项目实施中的真实问题为根本出发点,融通各相关学科及知识点,围绕项目问题交织成网,共设置“概念感知类”、“学科竞赛类”、“产教融合类”、“前沿拓展类”共4类8个具体项目,根据项目去逆向开发“结构力学行为感知”“数字孪生与仿真分析”等针对性课程和相应课程内容组织。教学实施中,学生遵循的是一条跨学科、跨专业、跨课程的学习路径和“具身学习”理念。
具身学习实践
在具体教学时,以“桥梁全周期设计监测”项目为例,依托超星元宇宙虚拟空间,开展“进阶式具身实践教学”:
建设阶段:学生使用无人机进行实景测绘,获取桥梁数据,通过BIM建模后一键导入元宇宙,实现物理世界到数字空间的精准映射。线下同步制作缩尺桥梁模型并进行受力测试,线上实时监测数据,动态评估方案可行性。
教学阶段:在超星元宇宙虚拟教室中,学生不用去到现场,便可交互操作桥梁仿真模型,如点击监测点实时查看应力、位移等数据,通过集成看板动态模拟从采集、分析到预警的全流程。学生沉浸式操作系统,完成“数据调用—设置—导出”全链路实践,真正实现“一桥一系统一课程”。
超星平台同样支持多师生同步协同,共同开展故障模拟、方案优化等实时课堂交互,全面锻炼学生在设计、优化、监测和工具应用等方面的实战能力。
通过微专业实践,土木工程学院最终构建起了“机电、船舶专业融入”、“嵌入式智能终端开发”、“AI大模型智能辅助”、“多维感知网络构建”的人才全新培养范式!
赋能教育,未来已来
这不仅是一次技术的创新融合,更是一场教育理念的重构。重庆交通大学与超星公司合作打造的“元宇宙空间”,正在重新定义教育的可能性——交互沉浸式教学内容展示、数字孪生的虚拟教学基地、AI智能体的深度交互与虚拟空间项目协同教学.....这些基于人工智能的新型教学手段的运用,都正在让知识传递跨越时空限制,赋予教学更深刻的沉浸感、更广阔的开放性、更智慧的交互方式,以及更以人为本的体验。
未来已来,欢迎进入“交大元宇宙”,亲身体验下一代教学的真实形态!