《科技创新与品牌》杂志社科学前沿

让知识“动”起来

穹顶星座演示图穹顶星座演示图


        在我们的印象中,传统的地理教学过程中必不可少的教具应该是各种二维地图和以三维方式呈现的地球仪、月球仪等模型。教师通过这些教具向学生传授天文、地理和生态方面的知识。与此同时,学生则必须充分调动自己的想象思维,将地图、模型与各种知识、自然现象有机结合然后理解吸收。这一切只因为地图和模型都是静态的,只能够进行固定的演示,无法扩充、无法展示各种自然现象和过程。而数字星球系统®的出现,则彻底改变了这一传统的教学模式。


        创新的数字化球形投影屏幕展示技术

        由教育部教学仪器研究所和中教育星(北京)科技发展有限公司合作开发的数字星球系统®(全称:多媒体球幕投影演示仪)是信息时代最先进的教学仪器之一,也是目前国内唯一实现三维立体动态展示的教学仪器。它集精密光学技术、精密制造、计算机三维图像处理技术、计算机软件技术、网络技术、多媒体技术等众多先进科技于一体,通过球形投影技术和软件技术的结合,能够显示各种星体和天体并能够模拟星体和天体的各种运动过程。
        随着人类对浩瀚宇宙的探索,我们将会得到更多的天体图像或动画。如果利用传统的手段,我们就需要为每一个天体做一个模型。但是这样做既不现实又不经济,而且无法达到逼真、鲜明的效果。数字星球的开发与应用就避免了传统教具的这些缺陷,随时把人类的最新科技成果展示在学生面前。
        作为信息时代的教具,数字星球以计算机技术为核心,通过软件控制平台、资源软件和数字化球形投影屏幕展示技术,融合多媒体信息、实时互动演示及屏中屏功能,实现了信息技术与地球科学教学的充分整合。其数字化球形投影屏幕将大尺度、多因素、长时间地将洋流、大气环流、季风、水循环、气旋与反气旋、火山、冰川、黄土、流水、风化、风沙、重力、地震、海洋、人口、语言、历史、文化、宗教、生态、酸雨、温室效应以及人类开发利用自然的各种经济活动等天文、地理、生态等现象和过程,从平面到立体多角度转换,配合声音、图像、动画、视频等多媒体信息,从而产生强烈的视觉冲击力和感染力。运用数字星球系统®这一动态的教具,可以满足学生的好奇心和求知欲,充分激发学生探究科学与技术、过去与未来、自然与社会的兴趣,并能引导学生从全球、整体、综合和区域的角度探知宇宙空间科学和地球科学知识。


数字星球系统数字星球系统


        创新的开放性平台技术

        现在许多学校都已经采用了现代化的教学仪器设备进行教学,但是大多数仪器都是内容固定、无法升级换代和无法共享的,比如洋流演示仪只能够演示洋流运动。 
        数字星球系统®则建立了一个开放性的平台,无论是其控制平台还是课程资源都可以通过互联网动态升级。同时,它还提供了二次开发接口,意思就是所有的用户学校都可以参与课程开发,大家还可以共享课程资源。通过这个接口,用户可以轻松地在HTML文件、FLASH文件或者其他应用程序中集成数字星球的展示,配合教学或展览的需要,只要我们更换展示的内容就可以达到不同的展示效果,使得教育资源可以得到最广泛的利用。


        人性化的播放方式

        也许有人会觉得,一套技术先进、内容丰富的仪器操作起来必定很复杂。其实不然,数字星球系统®的安装、操作及播放都非常简单。在教学活动中,除了可以通过鼠标键盘操作软件以外,教师还可以通过遥控器来控制数字星球的各种演示效果。添加与管理资源也只需稍懂电脑操作即可完成。同时,它还根据教学活动的需要而设计,提供了暂停、慢动作(逐帧播放)、快速播放等动画控制功能,提供了两种循环播放方式,便于学生深入了解自然现象的形成过程。
另外,数字星球系统®可以进行经度和纬度两个方向的旋转,并可以对旋转方式进行精确的控制,比如,我们可以控制地轴的倾斜角度。


移动教学推车移动教学推车


        高效的一球融多球技术

        人们所熟知的地理专用教室的概念是:在教室的天顶设置有关天文的仪器,包括天顶中央的大型活动星图演示仪、天顶后部的太阳系九大行星模型;在教室的后壁设置垂直演示的地理运行仪和月球运行仪;在教室的后部设置中国地形模型和世界地形模型……过多的仪器不但使用起来极不方便,也使得学校经费投入增大。数字星球系统®则恰好解决了这些难题。它将所有的仪器设备功能融于一球之身,全部通过数字化球形投影屏幕瞬间融合展示,高效且操作方便。
        数字星球不仅可以用于地理专用教室,同时还可以通过移动教学推车进行移动教学。移动教学推车具备电动升降平台,上课时可以将数字星球从车里升起,使用后可以降下去保存。有人形象地说,一套数字星球系统®就是一座包罗万象的天文和地理科技馆,就是一个可以移动的地理专用教室。
        科学技术是第一生产力,创新是一个国家兴旺发达的不竭动力,而教育则是国家后备力量的源泉。将科技与创新成果充分运用于教育和知识传播领域,让知识形象、鲜明且充满趣味性地“动”起来,激发学习兴趣,将有效提升全民综合素质,对创建和谐完美社会起到积极的推动作用。