VR学习系统,让化学也变得 So easy!

学生们利用VR学习系统深入学习中

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传统教学方法“效果有限”

近期,根据一组英国研究人员的最新分析结果发现,这些分子模型其实不足以让学生们真正理解他们所学习的学科教材。此外,这些模型也根本无法将分子之间是如何工作的过程具象化,更无法显示分子之间的运动灵活展现,所以学生们在学习化学时不得利用想象来接近书本上抽象的讲解。

学生用VR模拟化学分子的合成与分解

近年来,随着教学方法的不断发展与改进,电脑应用程序渐渐可以帮助学生们在屏幕上观看和操纵分子之间的运动过程,但研究人员仍认为这样的方法依然弥补不了学生们无法亲自动手的缺陷。

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VR学习系统应运而生

随着VR技术的普及与逐步完善,研究人员为此创建了一套VR系统,能够在虚拟空间中将复杂的分子结构显示出来。此外,用户甚至可以对分子进行物理操作,以便更好地了解它们的属性。日前,这项研究发表在了一篇题为“Sampling molecular conformations and dynamics in a multiuservirtual reality framework”的论文中:

VR中化学反应的演示效果

据专家介绍,该系统可允许用户实现定位,这是一种在真实3D物理空间中与虚拟环境下的交互保持一致的理念。此外,该系统的数基于云计算的,这意味着用户在进行教学的同时,模拟器中的数据也可以不断地进行更新。

此外,该教学系统最多可支持六个人同时使用,无论他们是在同一个教室中还是在世界的不同地方。而用户可以将控制器视为镊子,抓取分子或其他化学结构。为了测试该系统,研究人员还招募了多达32名志愿者进行测试,并完成若干个项目不同的测试任务,结果都显示操作顺利,这表明系统很适合学生群体操作。

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VR学习系统操作简单

此前,这些志愿者们都没有接触过VR技术,但实验证明他们都可以在很短的时间内,不同程度上的掌握这个系统。

“比起传统的触摸屏或鼠标,我更喜欢这个系统,”一名志愿者说。

“我们创建了一个在多用户VR环境下的分子交互动力学框架,通过云技术将严谨的原子物理模拟器和VR硬件结合起来……”研究人员说,“它允许用户以原子级的精度观察和操纵复杂的分子结构,并在同一个虚拟环境中与其他用户进行交互。”

据悉,该系统有潜力加速纳米分子工程领域的研究进展,例如图谱、药物开发、合成生物学和催化剂设计等等。当然,以上都是VR技术在科学领域的潜力,然而对于广大学子来说来说,或许待该系统和VR真正普及的时候,化学就不再是我们以往认识的那般艰涩难懂了。

是不是有了这样的VR学习系统后,我们也可以说,“化学,So easy!”

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20180706B1CB6G00?refer=cp_1026
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