港科大建AR風洞實驗室 有利沉浸式體驗學習
香港文匯報訊(記者 陸雅楠)香港積極推動數字教育,教育界亦主動擁抱新科技,積極探索融合創新元素的教學法。當中香港科技大學機械及航空航天工程學系團隊,成功研發一套以人工智能(AI)驅動的擴增實境(AR)教學平台,讓學生能以安全且低成本方式,在操作大型工程設備或進行實驗前,自主進行虛擬練習。
平台同時配備AI導師,為學生提供個性化學習輔導,結合實地教學,助力學生更深入掌握專業知識,提升學習效能,並於2025年QS全球教學創新大獎中,勇奪「沉浸式體驗學習」組別銀獎。
由該學系副系主任李建邦及博士生朴廷鎭領導的研發團隊,運用3D掃描技術,將校內風洞實驗室數碼重建,打造出以AI驅動的AR實驗室,並引入數字孿生技術,讓學生有如置身真實實驗場景。
李建邦表示,學生僅需一部普通智能手機或平板電腦,無需昂貴的AR/VR設備,即可隨時隨地透過應用程式學習,不論在家、咖啡店還是巴士上,都可按照自身節奏掌握課程內容,並無需擔心他人評價,更有利於建立自信。
設互動及即時指導
朴廷鎭補充,平台不僅呈現整個風洞實驗室的3D複製場景,學生更可透過沉浸式體驗探索場景,並透過遊戲化互動,點擊了解設備背景與操作流程,甚至可在安全且零成本前提下嘗試「拆解」設備,滿足好奇心。李建邦進一步指,項目靈感始於疫情期間,經一年設計與優化,僅耗資約25萬港元。團隊期望藉此讓學生在進入物理實驗室時準備更充分、更自信,將專注力投入於實體實驗與互動。
他強調:「虛擬體驗並非取代真實課堂,而是為學生預早打好基礎,釋放專注力於真實學習。」
此外,平台內置AI導師,能根據學生表現即時提供指導,協助逐步完成實驗。
朴廷鎭表示,部分工程科的學生未必慣於公開在課堂上答問題,但AI助手屬私人化輔助,學生可坦承「我不知道」,AI導師則回應「沒關係」並耐心拆解步驟,引導其釐清概念誤區。教師亦可透過後台數據,掌握學生學習情況,針對弱項提供個人化教學與反饋,以集成、系統化且無縫的方式實現因材施教。
該平台自2023年起於學系課堂試行,每年約有100名學生使用。李建邦透露,團隊正與其他本地大學合作,進一步開發更多與機械及航空航天工程相關的虛擬實驗,並將應用擴展至法醫病理學、物理治療、語音學等研究領域,期望以科技推動教學革新。
另由朴廷鎭創立的初創企業VisionARi,亦計劃將相關技術轉化應用於中小學STEAM教學,現已於5間小學及2間中學開展試點。