科大虛擬實驗室｜手機預習更安全 AI結合AR技術 重現風洞設備
原文刊於信報財經新聞「CEO AI⎹ EJ Tech——創科訪談」
在機械與航空航天工程領域，實驗一直依賴大型、昂貴的專用設備，但其結構極其複雜及容易發生危險。為了讓學生更易接觸這類實驗，香港科技大學工學院團隊以三維掃描，結合人工智能（AI）及擴增實境（AR）技術，重建校內的風洞實驗室數碼版。在數字孿生技術加持下，學生只需以智能手機或平板電腦，毋須配合任何專業設備，即可隨時做虛擬風洞實驗；日後亦可重溫實驗流程，提供多元實踐學習機會。
科大機械及航空航天工程學系副系主任及副教授李建邦指出，「教育當然是第一優先，但更高一層首要是安全，我們不能讓學生以任何方式受傷。」他以空氣動力學實驗為例，風洞中間擺放飛機、汽車等模型，背後有巨型抽氣摩打，風速每小時80公里，過程既危險又嘈吵。此外，裝置上「每個傳感器非常靈敏，學生都非常小心，很怕去碰它，但實際上他們需要接觸它。如果他們知道那個（設備）價值50萬港元，那就不會做這實驗了」。
AI導師傍身 學生可隨意發問
學生如今可在家中、咖啡室、交通工具等任何地點，隨時打開虛擬實驗室預習，藉此克服對實驗的恐懼。平台又內置AI導師功能，學生毋懼被人批判，敢於問「笨問題」，引導他們逐步完成實驗，提高準備度和信心。系統更可生成學習報告，供授課老師提供適切指導。自2023年起，平台在系內多個課堂試行，每年約有100名學生使用。不過李建邦強調，平台無法取代現場實驗，「在工程教育中，我們不能只坐在電腦前，或站在一塊白板前，必須有真正的實驗室。」
談到項目的設計靈感，李建邦打了個比喻，就如度假前打開Google Maps，視察當地環境的路線，查看有否滿街無家者一樣。他分享道：「我帶過好多學生出國，例如英美參加航太競賽。當我們去到這些新城市時，那些學生能確實告訴我，街角後面究竟有什麼，或如何在不同街道導航。那時我就會問他們，『為何你們如此熟路？』原來他們在電子遊戲《俠盜獵車手》（GTA），在虛擬世界跑勻整個城市，對每條街、每間餐廳瞭如指掌。」
科大機械及航空航天工程學系博士生朴廷鎭提到，團隊花了幾個月時間，從零開始學習開發程式，例如製作場景光源，整個開發時間約需一年。對於會否引入元宇宙（Metaverse）概念，讓學生在虛擬實驗室上課。李建邦笑言，即使是Meta行政總裁朱克伯格，亦對此卻步改變態度。李建邦期望程式可惠及每位學生，「那些智能眼鏡好貴，可能要兩萬港元一副，不想（平台）成為有錢學生專利。」
獲創新教學獎 冀推廣至中小學
這創新方案於2025年QS全球教學創新大獎，榮獲「沉浸式體驗學習」組別銀獎。在大學教育資助委員會「科教創新基金」支持下，科大團隊正跟香港大學、理工大學、城市大學等本地院校合作，擴展應用於法醫病理學、物理治療、語音學研究領域的實驗。由朴廷鎭創立的初創企業VisionARi，也計劃將技術應用於中小學的STEM（科學、技術、工程、數學）教學，將沉浸式學習體驗推廣至不同年級的教與學。
採訪、撰文、攝影：邱敏聰
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