搭建全息甲板

《学习场景的革命》章节:搭建全息甲板,去读读网友提供全文无弹窗免费在线阅读。!

由于全息显示技术尚处于起步阶段，所以我们的教学全息甲板模型只能使用相对便宜的现有技术。首先也是最困难的是，找到一个合适的地点来搭建全息甲板。事实上，只需保证室内家具都能随意移动，并且配有投影仪和计算机，就可以将一间教室打造成简单可行的全息甲板。理想的情况是，有一间专作此用的房间，最好没有窗户，且呈长方形。如果有窗户的话，需要用木板将窗户封上，不能透光，而且封窗户的木板需与墙面齐平。整个房间的墙面需涂成白色。由于无法看到外界，参与者会更容易觉得他们正在体验的虚拟环境是真实的。我们的首个教学全息甲板能够一次容纳20名以上的学生，这个数量对开展任务而言刚刚合适。

接下来需要处理墙壁，以将其打造成如星舰内部等虚拟场景该有的样子。这可以用特殊的幻灯片投影仪来完成，比如把合适的图案投到墙面上，制造特定效果。由于在单次场景模拟中，无须变动此类图案，所以也无须在制造背景图案上花高价使用视频投影仪。如果任务中需要变换墙壁色调，完全可以使用计算机控制的灯光来制造效果，既有效又便宜。

“视窗”将需要用到计算机投影仪或大型平板显示器。例如，星舰驾驶台的正前方可能需要一个可以看到太空的主视窗，并在一侧或两侧设有数据屏幕，还要根据需要提供其他道具，例如闪光灯等。教学全息甲板的室内设计甚至可以是学生自己完成的艺术项目。在火星任务中，我们使用了HyperStudio来构建飞船的控制面板。我们先将HyperStudio所构建的控制面板投到一块交互式白板上，通过按下白板上的特定按钮，将脚本发送到Celestia软件上，再将该软件的图像投到一块10米宽、1.5米高的大型屏幕上，这便成了我们观察外太空的视窗。由于HyperStudio同样可以连接到Arduino板上，所以制造某些场景效果也不在话下，比如让墙壁变成红色，制造出飞船遇上突发状况时的特效等。

房间内部需为机组成员提供足够的座位以及其他操作设备（见图11-1）。每名机组成员都是团队不可或缺的一分子，都肩负着特定任务，因此每人都需要拥有一台计算机终端设备以及其他必要工具来开展自己所负责的各项任务。船长可以是老师，也可以是学生，他将坐在一个特殊位置上，把控整个旅程。房间要配置不错的音效系统，尤其需要配备重低音音箱，这样的话，警报响起时效果就会很逼真。当教学全息甲板模拟的潜水艇触及海底时，也可以制造出很大的刮擦声。拥有多台计算机，便能和现实情况一样，同时模拟、处理多项任务。这符合当今学生同时处理多项任务的习惯，也给整个冒险营造出一种紧张的氛围。还有一点也很重要，各种电源线、网线尽量不要走地面连接，以免学生不小心绊倒。如果学生暂时只需要在网上搜索研究资料，平板电脑不失为一个很好的选择，因为无须连线。但在处理其他任务时，仍需要用到计算机，所以每人一台计算机是必不可少的。在这种情况下，沿墙壁安置的计算机以及没有和交互式白板连接的计算机都需要能够通过无线鼠键进行操控。

图11-1　火星任务的全息甲板示意图

除了计算机，房间的特定区域还可以按需要配备显微镜等其他工具。举个例子，配齐一些设备后，学生就可以对火星表面采集到的红黏土样本进行微观分析，并通过数码显微镜将图像和分析结果分享到视窗上，这样，全体机组成员就都能看到了。

如果学校已经购置了大部分计算机设备的话，那么打造一个设备齐全的教学全息甲板整体下来只需花费一到两万美元，甚至更少。比如说，打造一个教学全息甲板所需的十几台计算机，大部分学校都已经有了。视窗则需要用到多台投影仪或者几个并排的大型显示器，在整个房间的最前方模拟出来。其他费用中包括一台3D打印机，比如任务中突然遭遇飞船受损的情况，这时就需要用3D打印机制造出对应部分用于修复，它的价格大约不到2 000美元。当教学全息甲板处于空置期时，完全可以将这些设备搬到其他教室，另作他用。综上所述，可能需要额外置办的设备包括：3台大型投影仪（用于投影的墙面需要平整，并刷上白漆）、给主控计算机配置的多屏幕拼接控制器，以及一台3D打印机。这套额外的设备置办下来，花费可能不超过一万美元，而且价格还在逐年下降。

在使用此类模拟环境展开教学时，最关键的并非配置各种硬件设施，而在于老师们需要做出本质上的角色转变。深入理解“技术化营火，搭建信息平台”这一章中所描述的知识骑士项目材料，或许能助老师们一臂之力，让教育模式的转变过程更加顺畅。

能使教学全息甲板物尽其用的关键因素之一是，选择适用的软件。学生同样可以自己探索，寻找合适的软件。例如，就太空探索而言，免费的Celestia软件能够模拟出十分逼真的主视窗视觉效果。同时，团队成员可以在其他屏幕上展示和分享自己的各项观察结果，齐心协力完成任务。这就意味着，每位学生的计算机或者平板电脑都必须与室内大屏幕相连接，保证能将个人设备上的图片投到共享屏幕上。美国国家航空航天局官网上和太空相关的图片等资源极为丰富，当然了，学生完全可以自行搜寻此类资料。

除了实际驾驶飞船的机组成员，其他学生需要对探索到的各种事物展开研究。他们可以在各自的计算机上利用网络搜索资料，还可以使用其他工具进行数据收集和分析。尽管此类研究分析大部分都是在任务进行之中展开的，但前期准备也必不可少，学生仍需要花精力去深入理解此次任务中自己扮演的角色，为此次任务顺利开展做好充分准备。因此，在首次使用教学全息甲板之前，学生可能需要花几天时间做准备工作。