混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下 通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全教育探索*

宋燕 曹蕾

摘? ?要：在高中通用技術(shù)課程中，部分實(shí)驗(yàn)存在一定的操作安全風(fēng)險(xiǎn)，如何提高實(shí)驗(yàn)參與人員的事故防范意識(shí)和危險(xiǎn)事故處理能力成為亟待解決的問題?；诖?，文章設(shè)計(jì)了混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)安全教育系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)操作中涉及的安全教育問題，采用HoloLens 2提供全息說明，包括圖像、視頻和 3D 全息模型，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在更具真實(shí)感且安全的學(xué)習(xí)環(huán)境中訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)操作、應(yīng)急事故處理等技能。文章通過單向臺(tái)鉆“鉆孔”操作應(yīng)用實(shí)例驗(yàn)證了該系統(tǒng)的實(shí)用性和有效性。

關(guān)鍵詞：混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境;教育系統(tǒng);通用技術(shù);實(shí)驗(yàn)安全教育

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2020）17-0029-04

一、引言

《教育部關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見》對(duì)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等工作提出了五個(gè)方面的明確要求，其中一項(xiàng)提到要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，各地各校要豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施形式，促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代新興科技有機(jī)結(jié)合，切實(shí)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性和吸引力。對(duì)于有危險(xiǎn)性、破壞性和對(duì)環(huán)境有危害的實(shí)驗(yàn)，可用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段予以呈現(xiàn)[1]。

有研究通過統(tǒng)計(jì)分析 2001 年以來的 100 起典型實(shí)驗(yàn)室事故的發(fā)生原因，得出違反操作規(guī)程或誤操作是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因，同時(shí)造成的人員傷亡也最多[2]。實(shí)驗(yàn)安全事故的頻發(fā)給人們敲響了警鐘，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全教育培訓(xùn)可以在一定程度上降低實(shí)驗(yàn)安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。通用技術(shù)學(xué)科是一門立足于實(shí)踐、注重創(chuàng)造、高度綜合、科學(xué)與人文融合的課程[3]。課程的基本目標(biāo)是提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在“做中學(xué)”的教學(xué)模式，開展探究性學(xué)習(xí)。例如：熟悉一些常見材料的屬性及加工方法，能根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇材料和工具，能根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作產(chǎn)品或模型。在這類課程的學(xué)習(xí)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及較多危險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)過程中不可控因素較多，一旦發(fā)生事故具有很大的危險(xiǎn)性，因此，大多數(shù)學(xué)?；旧喜粫?huì)在日常教學(xué)中讓學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)和操作。

高中通用技術(shù)安全教育通過課堂教學(xué)、知識(shí)競(jìng)賽、宣傳活動(dòng)等方式補(bǔ)充進(jìn)行，容易造成學(xué)生階段性感受，很難給學(xué)生留下深刻、長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。遇到突發(fā)安全事故的應(yīng)急處理能力訓(xùn)練僅僅停留在理論層面，沒有進(jìn)行各種緊急事件的模擬演練。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)安全教育中，其中混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的學(xué)習(xí)空間更加真實(shí)、豐富、生動(dòng)和個(gè)性化，為學(xué)習(xí)者提供了深度互動(dòng)且靈活多樣的學(xué)習(xí)空間。本文構(gòu)建了一套“基于混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)安全教育系統(tǒng)”，旨在提高學(xué)習(xí)者的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作能力，更加直觀地理解和學(xué)習(xí)通用技術(shù)學(xué)科中的實(shí)驗(yàn)操作課程。

二、混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下實(shí)驗(yàn)安全教育系統(tǒng)框架

1.實(shí)驗(yàn)安全教育場(chǎng)景構(gòu)建

實(shí)驗(yàn)室安全涉及人、財(cái)、物、制度等多方面內(nèi)容， 具有一定的復(fù)雜性[4]。通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)能讓學(xué)生親歷技術(shù)試驗(yàn)和制作過程，掌握技術(shù)試驗(yàn)?zāi)芰椭谱髂芰Γ囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、問題解決能力和探究精神的實(shí)驗(yàn)室[5]。

通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備都不同程度地隱藏著一些危險(xiǎn)因素， 這些危險(xiǎn)因素如不加以防范， 就會(huì)發(fā)生危害事故， 造成傷害， 因而在學(xué)生進(jìn)行通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須加以特別注意與防范[6]。陳凱老師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)分為五種：實(shí)驗(yàn)藥品危險(xiǎn)性、實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)、實(shí)驗(yàn)儀器潛在問題、反應(yīng)不確定、事故處理不當(dāng)[7]。對(duì)通用技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)要求中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析歸納整理，得出如表1所示的實(shí)驗(yàn)操作風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景。

2.實(shí)驗(yàn)安全行為訓(xùn)練流程

混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境是一個(gè)利用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造起來的計(jì)算機(jī)支持的學(xué)習(xí)環(huán)境。在該環(huán)境中，來自真實(shí)世界和虛擬世界的各種對(duì)象被整合到一個(gè)單一的學(xué)習(xí)進(jìn)程中[8]。范文翔、趙瑞斌在研究中通過混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境和虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行對(duì)比。得出混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境是虛實(shí)融為一體的，它不僅能支持學(xué)習(xí)者同時(shí)與真實(shí)或虛擬世界進(jìn)行自然交互，而且其虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間的內(nèi)容也是可以進(jìn)行交互的[9]。這種創(chuàng)新的、無縫的人機(jī)交互學(xué)習(xí)空間，為教育領(lǐng)域提供了廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。

混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具備三個(gè)主要特征：現(xiàn)實(shí)與虛擬世界結(jié)合、實(shí)時(shí)交互性和精確的匹配性。而且混合現(xiàn)實(shí)的圖像可以進(jìn)行各種渲染、放大、切割和選擇性虛化掉影像觀察的部位，在實(shí)驗(yàn)中可以更加精確地觀察操作的設(shè)備和工具。與虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)相比，混合現(xiàn)實(shí)是一種更偏實(shí)用性的技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的訓(xùn)練提供了更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支持。

混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)技能操作可分為四個(gè)階段：認(rèn)知階段、分解階段、聯(lián)系定位階段、自動(dòng)化階段。如圖1所示。

認(rèn)知階段主要是理解學(xué)習(xí)任務(wù)，在混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中，導(dǎo)入自定義的實(shí)驗(yàn)安全圖像、視頻、3D模型在Microsoft Dynamics 365 Guides 中，通過提供全息說明，學(xué)習(xí)者可以看見要完成的任務(wù)和具體的執(zhí)行位置，通過觀看文字、圖片、3D動(dòng)畫演示等方法認(rèn)識(shí)設(shè)備各部分的結(jié)構(gòu)、各部件功能及工作原理，促進(jìn)認(rèn)知階段中學(xué)習(xí)任務(wù)的理解和陳述任務(wù)的相關(guān)步驟。

分解階段將整套動(dòng)作分成若干分解動(dòng)作，學(xué)習(xí)者進(jìn)行初步嘗試、逐個(gè)學(xué)習(xí)。在系統(tǒng)中可以分步驟練習(xí)設(shè)備中各部件的操作方法，由觀看演示操作轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的操作任務(wù)實(shí)踐，實(shí)踐過程中有操作錯(cuò)誤時(shí)，將收到錯(cuò)誤操作提示，學(xué)習(xí)者通過反饋的錯(cuò)誤操作提示信息，再次重復(fù)訓(xùn)練，直到操作規(guī)范且標(biāo)準(zhǔn)。

聯(lián)系定位階段讓刺激與反應(yīng)形成聯(lián)系并固定下來，整套動(dòng)作聯(lián)為整體，變成固定程序式的反應(yīng)系統(tǒng)。在掌握技能操作步驟的基礎(chǔ)上，可以將分解的步驟聯(lián)系起來。通過Azure Kinect傳感器感知外部環(huán)境信息，利用Hololens 2 的手勢(shì)識(shí)別，通過移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等方式進(jìn)行訓(xùn)練。通過微軟云服務(wù)中的Azure遠(yuǎn)程渲染，呈現(xiàn)出更完整全面的細(xì)節(jié)，選擇不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景和訓(xùn)練內(nèi)容，進(jìn)行反復(fù)練習(xí)與強(qiáng)化，達(dá)到掌握技能的目的。學(xué)習(xí)者在系統(tǒng)中進(jìn)行完整操作訓(xùn)練任務(wù)，有兩種模式可以選擇：一種是通過HUD面板呈現(xiàn)整體操作教學(xué)演示，并進(jìn)行分步驟引導(dǎo)訓(xùn)練學(xué)習(xí)，訓(xùn)練過程中呈現(xiàn)常見安全事故提示;另外一種是學(xué)習(xí)者進(jìn)行自由訓(xùn)練，在操作過程中系統(tǒng)會(huì)對(duì)錯(cuò)誤操作進(jìn)行提示以及對(duì)實(shí)驗(yàn)事故危險(xiǎn)進(jìn)行模擬。

自動(dòng)化階段是動(dòng)作技能形成的最后階段，是一長(zhǎng)串的動(dòng)作系列聯(lián)合成為一個(gè)有機(jī)的整體并鞏固下來。系統(tǒng)通過考核的方式來對(duì)特定的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行檢驗(yàn)，混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中的考核模塊設(shè)置了實(shí)驗(yàn)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過采集行為數(shù)據(jù)信息與標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，由此來判斷學(xué)習(xí)者的技能水平層次。

3.實(shí)驗(yàn)安全教育系統(tǒng)架構(gòu)

基于混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)安全系統(tǒng)架構(gòu)主要是由應(yīng)用層、交互層、數(shù)據(jù)層構(gòu)成，如圖2所示。

應(yīng)用層中HoloLens 2 提供具有極強(qiáng)沉浸感的舒適混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。通過Hololens 2運(yùn)行系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)安全教育引導(dǎo)方案。

交互層包括了掃描模塊、端口模塊、傳輸模塊、顯示模塊和交互模塊。掃描模塊用于測(cè)量學(xué)習(xí)者的外部環(huán)境數(shù)據(jù)，應(yīng)用層通過掃描模塊將收集到的各類信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)層;端口模塊主要是用于接收用戶的操作數(shù)據(jù);傳輸模塊主要是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者與數(shù)據(jù)層的用戶數(shù)據(jù)交互和三維模型交互;顯示模塊是為了顯示操作過程中的全息說明和數(shù)據(jù)信息;交互模塊在實(shí)驗(yàn)操作過程中進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)等交互操作，基于ToF 深度感應(yīng)器，可以通過眼部追蹤、手勢(shì)識(shí)別、語音識(shí)別等靈敏而準(zhǔn)確地識(shí)別學(xué)習(xí)者的實(shí)驗(yàn)操作行為和操作傾向，包括用戶信息、行為數(shù)據(jù)、用戶學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)等。

數(shù)據(jù)層包括用戶數(shù)據(jù)庫、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)庫、安全預(yù)案數(shù)據(jù)庫、實(shí)驗(yàn)流程數(shù)據(jù)庫、操作引導(dǎo)數(shù)據(jù)庫、評(píng)價(jià)體系數(shù)據(jù)庫。其中用戶數(shù)據(jù)庫包括用戶數(shù)據(jù)記錄和用戶操作記錄。用戶數(shù)據(jù)庫中的用戶數(shù)據(jù)記錄包含用戶在系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、次數(shù)、比率等信息，其中學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)可以細(xì)分為聽課時(shí)長(zhǎng)、互動(dòng)時(shí)長(zhǎng)、平均單次互動(dòng)時(shí)長(zhǎng)。學(xué)習(xí)的次數(shù)分為重復(fù)聽課次數(shù)、操作中跳轉(zhuǎn)的次數(shù)、學(xué)習(xí)次數(shù)、錯(cuò)誤相關(guān)次數(shù)、中斷次數(shù)。學(xué)習(xí)的比率指的是聽課完成率，主要是指學(xué)習(xí)者在混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)過的內(nèi)容和全部課程內(nèi)容的比例。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)庫模塊主要是存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)工具模型、防護(hù)器材模型、設(shè)備儀器模型等。安全預(yù)案數(shù)據(jù)庫中對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)較高的實(shí)驗(yàn)操作過程提供了應(yīng)急處理方案，事故發(fā)生時(shí)可以提供指導(dǎo)，有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的應(yīng)急處理能力。實(shí)驗(yàn)流程數(shù)據(jù)庫在學(xué)習(xí)者實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí)過程中提供引導(dǎo)，幫助其系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作。操作引導(dǎo)數(shù)據(jù)庫將實(shí)驗(yàn)操作過程以三維動(dòng)畫的形式展示出來，利用HUD面板顯示，實(shí)時(shí)引導(dǎo)操作者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。評(píng)價(jià)體系數(shù)據(jù)庫是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程和實(shí)驗(yàn)操作成果進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)，通過評(píng)價(jià)體系進(jìn)行考核的方式可以對(duì)實(shí)驗(yàn)安全行為技能的學(xué)習(xí)進(jìn)行檢驗(yàn)，由此來判斷學(xué)習(xí)者的技能水平。

三、混合現(xiàn)實(shí)通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全教育實(shí)例

通用技術(shù)課程的基本理念是關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，著力提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。通用技術(shù)學(xué)科中“技術(shù)與設(shè)計(jì)1”中涉及模型或原型制作，常用的工具和設(shè)備包括鋼直尺、手鋸、臺(tái)鉆，操作時(shí)需要注意力高度集中，要注意對(duì)面部的防護(hù)，也不能帶手套進(jìn)行操作，在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生需要親自動(dòng)手去做出一個(gè)真實(shí)的物件，這一實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生來說是零的突破。有的實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生是第一次見，從陌生到熟悉再到通過機(jī)器做出器件，這一過程的跨度很大，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、精力、人力、物力和財(cái)力。除此之外，通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)多，實(shí)驗(yàn)過程不確定因素較多，實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)大、成本高，也進(jìn)一步阻礙了通用技術(shù)課程的開展，導(dǎo)致通用技術(shù)學(xué)科的課程目標(biāo)和實(shí)踐落地之間還有差距。

基于混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)安全教育系統(tǒng)，讓學(xué)生直接參與到技術(shù)活動(dòng)之中，形成理性的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。以通用技術(shù)課程中《鉆孔》實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，常用的鉆孔設(shè)備是臺(tái)鉆，在金屬板上鉆兩個(gè)相距10cm、直徑為4mm的小孔，鉆孔的具體訓(xùn)練操作流程如圖3所示。

（1）學(xué)習(xí)者首先確認(rèn)混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備Hololens 2眼鏡運(yùn)行正常。載入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，學(xué)習(xí)者通過人機(jī)交互模塊選擇連接進(jìn)入系統(tǒng)，佩戴好虛擬防護(hù)眼鏡，以免鉆屑飛出傷害眼睛，觀看實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)和安全須知。

（2）通過人機(jī)交互，選擇鉆孔實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練。系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中載入鉆孔實(shí)驗(yàn)操作引導(dǎo)方案和步驟所需工具、材料以及設(shè)備。學(xué)習(xí)者通過混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中的HUD面板提示，可以看見要完成的任務(wù)和具體的執(zhí)行位置，可以讓學(xué)習(xí)者更快地完成練習(xí)，盡可能地減少錯(cuò)誤。

（3）學(xué)習(xí)者根據(jù)鉆孔實(shí)驗(yàn)操作引導(dǎo)方案中的提示，按照步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。操作過程場(chǎng)景圖如圖3所示，其中圖3（a）為劃線定位，用中心沖在工件上沖中心點(diǎn);圖3（b）為裝夾工件，用臺(tái)虎鉗或手鉗夾緊工件;圖3（c）為裝夾鉆頭，選擇適合的鉆頭，將其正直地裝夾在鉆頭夾上，并裝緊鉆頭;圖3（d）為鉆孔，需扳動(dòng)手柄，對(duì)準(zhǔn)沖眼，啟動(dòng)臺(tái)鉆，加壓進(jìn)給。

（4）檢驗(yàn)操作成品是否合格。如果合格，則訓(xùn)練結(jié)束，退出界面;如果不合格，利用用戶數(shù)據(jù)庫記錄的學(xué)習(xí)者行為信息生成操作分析報(bào)告，對(duì)用戶的操作行為及時(shí)反饋，并通過人機(jī)交互選擇重新進(jìn)入訓(xùn)練模塊。

（5）如實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)學(xué)習(xí)者操作不當(dāng)，造成安全事故，系統(tǒng)會(huì)調(diào)取數(shù)據(jù)庫中的實(shí)驗(yàn)預(yù)警方案對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行引導(dǎo)，訓(xùn)練學(xué)習(xí)者的應(yīng)急操作能力，提高學(xué)習(xí)者的實(shí)驗(yàn)安全事故處理能力。如實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中沒有錄入的意外傷害事故，可以通過連線遠(yuǎn)程教師的方式，遠(yuǎn)程引導(dǎo)解決。

通過在混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)作技能的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，學(xué)習(xí)者將多通道的自身感知與混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境建立聯(lián)系，在虛實(shí)結(jié)合的環(huán)境中讓動(dòng)作技能的操作學(xué)習(xí)更加具有沉浸感和真實(shí)感，對(duì)于安全教育的學(xué)習(xí)也更加系統(tǒng)和全面，有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的實(shí)驗(yàn)操作技能和安全知識(shí)素養(yǎng)。在安全思想教育方面，相比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中教師通過看視頻或者口述等其他方式描述實(shí)驗(yàn)中存在的危險(xiǎn)，引起學(xué)生恐懼心理，混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境可以模擬多種實(shí)驗(yàn)安全事故，讓學(xué)習(xí)者更真切地感受到實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)的重要性。在安全知識(shí)教育方面，通過3D動(dòng)畫展示安全知識(shí)，遠(yuǎn)程協(xié)同指導(dǎo)的方式更有利于安全知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在安全技能教育方面的實(shí)驗(yàn)安全技能學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者能更加高效、安全地練習(xí)并且獲得及時(shí)反饋。同時(shí)，混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境相對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境更具真實(shí)性，有助于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的遷移，提高了學(xué)習(xí)者的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛻?yīng)對(duì)突發(fā)安全事故處理能力，更大程度上避免了實(shí)驗(yàn)安全事故的發(fā)生。

四、結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)安全教育一直是安全教育領(lǐng)域的重中之重。利用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全教育，借助Hololens 2設(shè)備構(gòu)建的混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)安全教育系統(tǒng)，通過眼部追蹤、手勢(shì)識(shí)別、語音識(shí)別等交互形式，實(shí)現(xiàn)了混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)者的融合?？山柚鷶?shù)據(jù)層中形成的實(shí)驗(yàn)安全教育引導(dǎo)方案，系統(tǒng)、全面地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教育指導(dǎo)。通過系統(tǒng)中的評(píng)價(jià)體系對(duì)實(shí)驗(yàn)安全行為技能的學(xué)習(xí)進(jìn)行檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的多維度測(cè)量。該系統(tǒng)有效地提高了實(shí)驗(yàn)安全操作的安全和效率，可以推廣利用到其他實(shí)驗(yàn)操作安全教育領(lǐng)域，但目前實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建、系統(tǒng)功能適用性較為單一，后續(xù)還需進(jìn)一步研究和完善。

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（編輯：王曉明）