学生们使用VR设备体验高锰酸钾制氧气的实验过程。 林春茵 摄
中新网福州10月17日电 (林金)学生们戴上VR眼镜，操作VR手柄，就能进入3D虚拟空间，在AI实验助教的帮助下进行拟真实验!这一幅“未来课堂”的场景正在福州十中上演。10月16日，网龙虚拟实验室在福建省的物理、化学实验课中亮相，老师们运用力学、电学、化学反应等实验引擎，配合3D实验资源，完成了两堂精彩的实验课。
在福州十中课堂上，记者看到师生们兴致盎然。“用高锰酸钾制氧气”是化学科目的经典实验，学生们在点燃酒精灯、加热药品等实验过程中，可能因失误引发一些风险。虚拟实验室令学生们在实操实验前，全面掌握实验步骤，避免低级错误和实验风险。
学生们通过虚拟实验室界面观察布朗运动。 林春茵 摄
“现在，请同学们戴上VR设备，通过虚拟实验室，体验高锰酸钾制氧气的实验过程。”在福州十中化学老师徐金华的带领下，同学们分成四组，依次进行了一番体验。戴上VR眼镜，拟真化的实验场景便呈现在眼前，通过控制VR手柄，就能操控试管、酒精灯、药匙等实验仪器。
“试管向下倾斜20°左右，铁夹要夹在离试管1/3处哦!”在进行虚拟实验的过程中，有一位悬浮在眼前的蓝眼睛机器人，它是全程在线的AI实验助教，会提示学生详细的实验步骤和操作细节。每一个步骤结束后，AI实验助教就会发出“正确”或“错误”的提醒。
学生们使用VR设备体验高锰酸钾制氧气的实验过程。 林春茵 摄
“这一节化学实验课，我们融合了虚拟实验与实操实验进行演示，让学生们在虚拟实验室中掌握知识点和实验步骤，再运用到实操实验的过程中。”化学老师徐金华表示，传统课堂中，老师面对班级数十位同学，难以快速发现学生们的共性问题和个性问题，虚拟实验室实现了对学生个性化数据的全程监测和反馈。部分高风险性，高复杂性的实验，学生们也可以通过虚拟实验室进行探究，提高学生们的学习兴趣与热情。
在当天下午进行的物理实验课中，学生们也通过虚拟实验室，体验了在显微镜下观察布朗运动的情景。“福州十中初高中物理组在去年11月率先使用了虚拟实验室。”物理老师林洁青说，VR等新技术的应用，提高了课堂效率，增强了教学的趣味性与互动性，让学生们对实验课程有了更深刻的理解。
网龙首席执行官熊立博士对中新网记者表示，全国已有74%的省份将初中实验操作纳入中考，传统实验存在采购及维护成本高、实验风险不易把控等局限性，虚拟现实等新新技术在物理、化学、生物、地理等实验性、演示性课程中的应用将不断普及，虚拟实验室等数字教育产品和解决方案将成为未来课堂的发展趋势。
“目前虚拟实验室已全面覆盖K12物理、化学、生物、科学等学科的学习目标。我们研发了各类实验引擎，涵盖力学、电学、热学、磁学、化学反应。为了更真实的还原实验过程，我们还配套生产了大量制作精良的实验实拍视频以及3D实验资源。”熊立说，虚拟实验室已经完成了人教版初高中物理、化学教学大纲内所有实验资源的制作，当前还在加紧制作生物及科学学科的配套资源，全部完成后资源总量将超1000个。
物理老师林洁青通过虚拟实验室设备演示布朗运动。 林春茵 摄
在熊立看来，用虚拟实验室取代传统的实操实验，并不会会削弱学生的动手能力和创造能力“我们的出发点并非用虚拟实验室完全取代传统的实操实验，而是在传统实操实验的基础上，提供一种信息化的实验解决方案，弥补传统实操实验的局限。”
2018年12月，工信部印发《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》，文件中明确指出，要推进虚拟现实技术在物理、化学、生物、地理等实验性、演示性课程中的应用，构建虚拟教室、虚拟实验室等教育教学环境。
目前，网龙的虚拟实验室已经在福州十中和屏东中学试点。熊立认为，虚拟实验室等数字教育产品和解决方案将成为未来课堂的发展趋势，未来，网龙将在福建、湖北、山东、上海等省市率先推广。(完)
