历史VR教学系统采用裸眼XR便携终端,借助先进的虚拟现实(VR)技术再现历史情境、将精美的文物形象生动地展示在眼前,可用于创新型教学活动的开展。硬件设备是桌面级教学应用,内置适用于教学的虚拟现实及增强现实软件,不需要佩戴头盔或眼镜,就能体验前所未有的XR沉浸感。设备可满足移动式教学的需要,方便老师备课、授课使用,兼顾师生交互、生生交互、人机交互,利用触控笔可以拿起虚拟物体,多角度观看,操作性强。采用历史VR教学系统,教师可以通过创设历史情境、设计有价值的思考题,让学生体验当时人们所处的历史背景,引领学生对历史问题进行探究。
裸眼3D显示:可支持无需佩戴3D眼镜,仅通过裸眼方式即可观看到3D/VR的景深效果。
眼球追踪:配备1280 x 480分辨率双目摄像机,可支持无需佩戴追踪设备,仅通过眼部追踪技术,系统能准确判断人眼所在位置,从而根据眼睛视角的不同来转换不同视角下的显示内容,达到逼真的VR效果。
1.文明的足迹VR教学系统(初中版)
(1)系统功能
1)文明的足迹VR教学系统(初中版)软件满足初中历史课程标准要求,涵盖统编初中七、八、九年级历史教科书内容,软件对3D历史地图、3D历史场景、知识结构、时间轴、实物史料、文献史料、图像史料、历史解释等历史教学素材和资源进行了系统整合,软件内含初中七、八、九年级120节课程的教学场景。
2)软件可支持利用触控笔实现三维操控,操作者能够观察到3D模型的出屏或景深效果;使用触控笔可虚拟“拿起”3D模型,对其进行360°观察及放大、缩小的操作,并能够对模型进行拆分与组合。
3)软件支持使用者以单元或课为单位进行示课。
4)软件支持实物展示时文物的简介描述、尺寸显示、细节说明以及相应动画、视频和拓展交互。
5)软件可提供基于北京人虚拟场景的体验,可对场景中的人物或模型做移动、旋转、抓取、点击及其他相应的交互操作。通过3D观察,配合文字说明,可探究北京人的体态特征、使用的石器、保存火种、利用火吃熟食等行为,了解北京人的生活面貌。
6)软件支持展示历史地图(包括静态地图、动画效果)以及地图中包含的时间、位置及相关知识点等内容,历史地图支持缩放显示控制。
7)软件支持动态历史地图的播放控制,包括播放、暂停以及通过拖动滑动条操作地图的显示控制。
8)软件支持同一专题下多张历史地图的合成展示,支持同一张地图上切换不同知识点的地理展示。
9)软件具备中国历史时间轴、本课时间轴。
10)软件支持按阶段定位中国历史时间轴,并支持在时间轴上滑动查看不同历史事件的知识点。
11)软件可展示知识结构板书。
12)软件可展示实物、文献、图像等不同类型史料,并应支持缩放显示控制。
13)软件可展示有材料出处、知识内容的史料解读。
14)软件可展示单元目录及课次目录两种目录。
15)初中版软件按七、八、九年级内容进行划分,分别提供各个年级的用户操作手册和教学指导手册,其中用户手册包括系统介绍、系统要求及软件操作说明等内容;教学指导手册包括单元或每课的资源内容说明、活动设计或教学建议等,手册内容与软件内容一一对应,每个年级的教学指导手册不少于100页。
16)软件具备“中国共产党百年历程”专题,包含中国共产党的创建和投身大革命的洪流、掀起土地革命的风暴等模块,模块下以图文结合的形式串联历史事件,可提供对应历史地图、南湖红船、红军长征等虚拟场景,可提供基于虚拟场景的体验,支持移动、旋转、抓取、点击及其它相应的交互操作。
17)软件可提供具备甲午中日战争动态线路的历史地图,支持在地图上进行缩放、播放控制等操作;地图中包含丰岛海战、平壤战役、黄海决战、威海卫之战等内容,支持在甲午中日战争形势图上进行任一阶段的内容展示。
18)可提供奥林匹亚神庙的虚拟场景,通过抓取、旋转、缩放等交互操作,可对奥林匹亚神庙进行360度细节观察,支持对神庙的尺寸标注显示,可通过内外部的切换实现场景漫游,帮助体验者感受世界文明的多样性。
(2)课程资源
1)课程依据初中统编版历史教材开发,内含120个课程专题、152个VR主题资源和104个历史地图资源,且课程专题及资源内容符合课标要求。
2)系统配套120个教学课程资源包含:
七年级上册
第一单元 史前时期:中国境内人类的活动
探访北京人、发现河姆渡、部落考古
第二单元 夏商周时期:早期国家的产生和发展
分封之谜、国之重器、春秋霸主、亲临都江堰
第三单元 秦汉时期:统一多民族国家的建立和巩固
秦的统一、“汉家”智慧、西汉王朝、东汉生活、丝绸之路
第四单元 三国两晋南北朝时期:政权分立与民族交融
魏晋风度、寻梦桃源、胡风汉家
七年级下册:
第一单元 隋唐时期:繁荣与开放的时代
开通大运河、大唐江山、盛唐气象、一代高僧、宰相悲歌
第二单元 辽宋夏金元时期:民族关系发展和社会变化
和战智慧、南海一号、大哉乾元、宋元都市、活字印刷
第三单元 明清时期:统一多民族国家的巩固与发展
学优则仕、郑和踪迹、古人智慧、志在边疆、姑苏繁华
八年级上册:
第一单元 中国开始沦为半殖民地半封建社会
鸦片战争、第二次鸦片战争、太平天国运动
第二单元 近代化的早期探索与民族危机的加剧
洋务运动、甲午战争与列强瓜分中囯狂潮、戊戌变法、八国联军侵华
第三单元 资产阶级民主革命与中华民国的建立
革命先行者孙中山、辛亥革命与中华民国的创建、北洋政府的统治与军阀割据
第四单元 新民主主义革命的开始
新文化运动、五四运动、中国共产党诞生
第五单元 从国共合作到国共对立
北伐战争、毛泽东开辟井冈山道路、中国工农红军长征
第六单元 中华民族的抗日战争
从九一八事变到西安事变、七七事变与全民族抗战、正面战场的抗战和敌后战场的抗战、抗日战争的胜利
第七单元 人民解放战争
人民解放战争
第八单元 近代经济、社会生活与教育文化事业的发展
近代经济、社会生活与教育文化事业的发展
八年级下册:
第一单元 中华人民共和国的成立和巩固
中华人民共和国成立、抗美援朝、土地改革
第二单元 社会主义制度的建立与社会主义建设的探索
工业化的起步和人民代表大会制度的确立、三大改造、艰辛探索与建设成就
第三单元 中国特色社会主义道路
改革开放、建设中国特色社会主义、为实现中国梦而努力奋斗
第四单元 民族团结与祖国统一
民族大团结、香港和澳门回归祖国、海峡两岸的交往
第五单元 国防建设与外交成就
钢铁长城、外交事业
第六单元 科技文化与社会生活
科技文化与社会生活
党史专题:
中国共产党的创建和投身大革命的洪流、掀起土地革命的风暴、全民族抗日战争的中流砥柱、夺取新民主主义革命的全国性胜利、中华人民共和国的成立和社会主义制度的建立、社会主义建设的探索和曲折发展、伟大历史转折和中国特色社会主义的开创、把中国特色社会主义全面推向21世纪、在新形势下坚持和发展中国特色社会主义、中国特色社会主义进入新时代。
九年级上册:
第一单元 古代亚非文明
古代埃及、古代两河流域、古代印度
第二单元 古代欧洲文明
希腊城邦和亚历山大帝国、罗马城邦和罗马帝国、希腊罗马古典文化
第三单元 封建时代的欧洲
基督教的兴起和法兰克王国、西欧庄园、中世纪城市和大学的兴起、拜占庭帝国和《查士丁尼法典》
第四单元 封建时代的亚洲国家
古代日本、阿拉伯帝国
第五单元 步入近代
西欧经济和社会的发展、文艺复兴运动、探寻新航路、早期殖民掠夺
第六单元 资本主义制度的初步确立
君主立宪制的英国、美国的独立、法国大革命和拿破仑帝国
第七单元 工业革命和工人运动的兴起
第一次工业革命、马克思主义的诞生和国际工人运动的兴起
九年级下册:
第一单元 殖民地人民的反抗与资本主义制度的扩展
殖民地人民的反抗斗争、俄国的改革、美国内战、日本明治维新
第二单元 第二次工业革命和近代科学文化
第二次工业革命、工业化国家的社会变化、近代科学与文化
第三单元 第一次世界大战和战后初期的世界
第一次世界大战、列宁与十月革命、《凡尔赛条约》和《九国公约》、苏联的社会主义建设、亚非拉民族民主运动的高涨
第四单元 经济大危机和第二次世界大战
罗斯福新政、法西斯国家的侵略扩张、第二次世界大战
第五单元 冷战和美苏对峙的世界
冷战、战后资本主义的新变化、社会主义的发展与挫折、亚非拉国家的新发展
第六单元 冷战结束后的世界
联合国与世界贸易组织、冷战后的世界格局、不断发展的现代社会