NUS地理學院和創新技術增強項目(LIF-T)合作，利用VR技術等讓學生親身體驗地震和海底火山爆發和地殼斷裂。

VR情景模擬

當你站在一間公寓里，新聞播報地震將要發生。很快你就會感覺到身體在搖晃，地面也開始搖晃，強度越來越大，直到牆上的架子和桌子上的東西都掉了下來。

它會保持10秒鐘，隆隆的聲音充斥著你的耳朵，你會感到一種強烈的衝動，想要蹲下來藏起來。然後，隨著地震的迅速發生，地震逐漸消失。

當你摘下耳機時，周圍的喧囂就會煙消雲散，你會發現自己又回到了安全穩定的校園——謝天謝地。

通過使用虛擬現實(VR)技術和一個振動平台，也被稱為振動板，學生們將很快不僅通過幻燈片了解地震，而且還能親身體驗地震。

地理系副教授馮辰傑說:「這對新加坡的學生來說尤其新奇，因為新加坡根本就沒有地震。」

雖然新加坡位於環太平洋火山帶之外，因此沒有遭受地震和火山爆發等自然災害，但通過學習創新基金-技術(lift)支持的項目，新加坡國立大學的本科生現在可以親身體驗地震。

學生體驗VR技術。來源：NUS

VR技術為學習體驗進行了現實增強，允許學生沉浸在地球過程的各種場景中。這些場景如果沒有親身體驗是很難想像的。

基於虛擬現實的學習環境不僅填補了地震教育中野外工作有限的空白，而且還模擬了導致地震的地球過程，如板塊構造運動。

「實地考察包括訪問特定的地點，但你能看到的最好的東西是陸地表面的裂縫、斷層線或火山。因此，有一些地震的跡象，但它是靜態的，因為當地面在震動時，你顯然不想呆在那裡，」馮國鋒表示。

但他表示，實現這一目標並不容易，2019冠狀病毒病導致供應鏈中斷，該項目推遲了近一年。

該團隊還必須克服另一個障礙——創造虛擬場景，在某些情況下，所有人都沒有親眼目睹過。

創造沒人見過的場景

作為一名台灣人，馮教授經歷過幾次地震，最近一次是去年12月，當時他正在家鄉度假。在與同事進行Zoom會議時，他在桌子上抓了10秒鐘。

雖然他知道地震是如何發生的，但他沒有看到數百萬年前發生的許多地球過程，也沒有看到在人類無法到達的地區發生的許多過程。

以洋中脊的形成為例。它們沿著海底深處的伸展板塊邊界出現，在那裡構造板塊分散開來，形成了新的海底。當板塊分開時，熔融的岩石從地球內部上升到海底，導致火山爆發，進而引發地震。

模擬場景包括從室外環境觀察到的大地震。來源：NUS

在深水用VR技術模擬不同的板塊邊界對於團隊來說是一個不小的挑戰。

「實際上沒有人見過海底板塊擠壓,所以我們必須利用已有的文獻進行想像,」馮教授如是說，同時他們團隊有很多關於如何描述這一現象促進學習地震的概念的激烈討論。最終，他們決定模擬人們潛入海底，直達海床的體驗。

還有一個問題是確保領域知識專家和建模設計師之間溝通的有效性。這需要不斷的磨合以確保描述的準確性和吸引力。

教育的未來：技術增強

這是馮教授涉足的第一個VR項目，但他很快就掌握了訣竅。通過lift的資助，他結識了NUS IT部門的高級經理John Yap。Jhon不僅在虛擬現實技術方面幫助了他，還就潛在的陷阱向他提供了建議。這些風險包括:如果課程時長超過3分鐘，學生可能會注意力不集中、感覺不舒服或眩暈。

VR技術描繪板塊邊界。來源：NUS

他還與 Marcelo教授和機械工程的李博士進行合作。李博士協助進行了系統集成的工作，尤其是提供感知反饋的虛擬現實(VR)的同步，以及提供物理反饋的振動板(vibration board)。現在，隨著這些障礙的跨越和系統的建立，該團隊將很快在學生中測試該系統，以評估VR環境在提高學習的有效性。

雖然還沒有具體的計劃來擴展這個項目，但是團隊已經有了一些初步的想法來創建新的場景。它們包括模擬接踵而來的自然災害，比如地震後的海嘯，或者自然災害如何影響建築環境。

雖然這樣的虛擬現實環境不會完全取代幻燈片，但它們肯定會讓學習更有沉浸感。

「我們的最終目標是增強學生在課堂上的體驗，為地球科學概念增添一點現實主義色彩。這些概念有時很難想像，特別是當它們發生在數百萬年的時候。我們把它壓縮到幾秒鐘之內，」馮教授說。

轉載請註明來源：獅城新聞