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访3D全息投影辅助教学工具发明者董钰舜

编辑:婉玗 文章来源:数字展示在线 发布日期:2018-7-4 7:04:52

  日前,北京邮电大学2015级通信工程专业的学生董钰舜团队带着自己设计研发的作品“3D全息投影辅助教学工具”参加了北京邮电大学第十届大学生创新创业成果展示交流会,并获得了二等奖,同时还被评为十大最受欢迎的项目。“从硬件设备的制作到APP软件系统的开发都是我们自己做的。”在北邮校园内接受本报记者采访时,董钰舜说:“我们已经为此做了几百个3D模型了,包括中小学的教学内容,我们还会继续做下去。”
  目前,董钰舜正在给这款教学辅助工具申请国家发明专利,在导师的支持下,还将和徐州的创业项目合作争取推向市场。

访3D全息投影辅助教学工具发明者董钰舜

  “同学们,今天我们讲蛋白质这种结构比较复杂的物质。”老师打开教室里的固定设备和手机中的APP,简单操作一番,蛋白质的3D空间结构在倒锥形屏幕上显示出来。课前十分钟,老师刚从在线库中搜索下载了蛋白质的模型。
老师一边讲解,一边在手机上操作,滑动屏幕控制模型旋转与缩放,与此前平面的图片相比,立体的三维显示让同学们看得更加直观。
  “有哪位同学没听懂,或是有疑问的?”
  台下有同学举手示意。
  随后,老师通过手机将权限开放给这位学生,学生在自己的手机上操作,与老师互动,并在屏幕上立体呈现过程。
  这是董钰舜描述的使用“3D全息投影辅助教学工具”后的教学状态。
  拉同学入伙建团队
  董钰舜设计只需在大的多媒体教室装一个硬件设备,老师和同学们用手机下载一个APP,就能够完成3D教学和互动。
  董钰舜3D投影的想法始于初二,在一堂物理课上,老师正在讲电磁波,他突然对电磁波的样子好奇起来,“很多人都知道电磁波,但没有人看过它,如果能立体显示,让我们看到电磁波是怎么传播怎么发射的就好了。”
  这一念头在随后的学习过程中逐渐强烈。比如物理课讲电偶极子的电势函数,这一非常基础的模型在老师的PPT上二维呈现是一个椭圆的虚线,很多同学就理所当然地认为其空间结构是一个椭球,实际上并非如此。
  为什么不能自己做一套3D投影的工具用在课堂上呢?
  北邮每年一度的学生创新创业大赛给许多拥有奇思妙想的学生提供了舞台。“如果没有这个好平台,可能我的项目就只能停留在脑海中了。”2017年,读大二的董钰舜申请立项,他一边联系指导老师,一边拉同学“入伙”组建团队,很快便吸引了4名同系同学的加入。
  为何拉拢这4名同学,董钰舜有着自己的“小心机”,有一个是编程方面的大牛,有一个记忆力超好,另外两个学习能力执行力特别强。19岁的董钰舜第一次组建团队时,便十分注重每个成员的个性和特长。
  已经做了几百个模型
  一天,5个大二的小伙伴聚在一起,商讨交互场景该如何选择。
  “做体感交互吧,只要站在屏幕前就可以用手势控制设备,放大、缩小、左右旋转,多么酷炫,学生们肯定喜欢。”
  “做一个APP吧,下载APP就可以完成控制操作,更容易普及和推广,而且现在也很流行。”
  “我们自己做APP不容易,要编大量的软件,真不如做体感。”
  在充分考虑指导老师孙文生的建议后,团队最终放弃了体感交互的方式,选择做APP。“在教室里,没听懂的同学是否真的有勇气当着老师和全班同学的面站起来,并走到前排的屏幕前,用夸张的动作操作设备跟老师沟通?”正是考虑到学生使用时可能出现的心理状态,让他们最终放弃了酷炫的体感交互方式。“老师的心思真的是够细腻”,谈起孙老师缜密的思路,董钰舜连连赞叹。
  不仅如此,为了让老师方便使用,他们还做了大量的模型,上传到在线库中,方便老师在课前搜索下载。“老师们平时教学备课做PPT工作量已经很大了,不可能因为要使用我的设备再花很多额外时间去做模型”,目前,他们已经做了几百个模型,还要继续做下去。
  比如做一个简单的DNA模型,大概需要20多分钟,如果是复杂的模型,需要几个小时。为此,5个小伙伴投入了大量的时间和精力。
  把所有东西想象成有生命
  能研发产品、会给同学上英语课,董钰舜没有拒绝记者送他的“学霸”称号。大学中,他的成绩保持在前3%,中学甚至小学时代,学习成绩也一直很稳定。
  董钰舜常常天马行空地畅想,他把所有的东西都想象成有生命的:大自然很懒惰,生命有自己的个性。而这种想象力,让他学习起来更加“省力”。
  初中物理学浮力时,很多同学很难理解为什么浮力跟排开液体的重力有关系,但对董钰舜来说,这就是理所应当的。小时候他十分淘气,总把家里的浴缸放满水,上面放一个空盆子,然后使劲往下按,看水一直淹没到盆子的边缘。“空盆子本没什么重量,放在水面上却需要非常大的力气才能按下去,这就很好理解浮力问题。”
  “玩”出来的发明家
  董钰舜的妈妈是一名中学老师,小学时,住在学校的教工宿舍的他每天放学都先回家做作业,做完再出门找小伙伴玩。但其他的小伙伴都是先玩再回家做作业的。
  妈妈的处理方式让董钰舜十分意外,“我妈说,放学可以不写作业,专心跟大家一起玩,甚至让我可以把书包扔在那里,她下班会帮我拿回家。”
  作为家里的独生子,董钰舜得到的宠爱自不必说。但父母对他的学习要求很严格。“跟其他很多父母不一样,我爸妈并不在意我的分数,甚至成绩排名。”
  不设限地畅想、不停地学习,虽然妈妈早已看不懂他试卷上的题目,但他依然恪守着来自童年的谆谆教诲,不断地提升自己的能力边界。

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