崔穎賀

（長春廣播電視大學(xué)，吉林 長春 130051）

一、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)優(yōu)勢

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，4G網(wǎng)絡(luò)與無線寬帶的快速發(fā)展，對比這種新型的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)模式及教學(xué)資源，現(xiàn)有的教育教學(xué)管理方式已經(jīng)不能滿足新時(shí)代的要求，讓教育教學(xué)與管理應(yīng)用到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)之上，使增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)模式整個(gè)過程得到很好的銜接，有效的記錄教學(xué)管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)與管理的新模式。

基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)與管理是教育教學(xué)管理與互聯(lián)網(wǎng)+結(jié)合的新產(chǎn)物，它是以教材信息為關(guān)聯(lián)中介，通過智能移動端屏幕展示，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將模擬仿真影像集成到真實(shí)空間中。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)使教學(xué)主題具有良好的交互性能，給學(xué)習(xí)者更多的知識體驗(yàn)與更大的想象發(fā)揮空間。學(xué)習(xí)者在虛擬學(xué)習(xí)情景中節(jié)約學(xué)習(xí)時(shí)間、提高學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也產(chǎn)生了良好的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)效果。

二、基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在開放教育中應(yīng)用的調(diào)查

傳統(tǒng)紙質(zhì)教材與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)互動教材功能對比：

現(xiàn)在的開放教育多是用PC端平臺來開展遠(yuǎn)程教學(xué)與管理的，在移動技術(shù)的快速發(fā)展中，通過PC端教學(xué)就變成了被動、局限的在線教育教學(xué)，開放教育教學(xué)與管理也在嘗試拓展其移動端功能，在教育領(lǐng)域已經(jīng)有很多嘗試，通過開發(fā)多種平臺系統(tǒng)的APP應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)便捷、有效、及時(shí)的信息互動，準(zhǔn)確及時(shí)的將教學(xué)相關(guān)的信息發(fā)送給學(xué)生，動態(tài)的掌握與管理學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，移動客戶端的教學(xué)管理提高了教育教學(xué)的服務(wù)功能。

三、開發(fā)支持增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)移動終端系統(tǒng)

1、移動端開發(fā)。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)SDK用ARToolKit的視頻跟蹤功能，使移動端與定位點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果。學(xué)生通過關(guān)聯(lián)圖形識別碼檢索，移動端顯示與該關(guān)聯(lián)圖形相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，產(chǎn)生教學(xué)實(shí)例的仿真模型動畫，學(xué)生可以實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)及交互顯示，通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)使學(xué)習(xí)者與虛擬環(huán)境物體相連接。系統(tǒng)會記錄學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度。章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生繼續(xù)掃描紙質(zhì)書籍練習(xí)部分，手機(jī)出現(xiàn)在線習(xí)題并記錄正確率，在整本書學(xué)習(xí)結(jié)束后，后臺記錄得分即可完成形考成績。

2、互動書籍

（1）AR互動書籍具備功能及特性。可以通過掃描指定圖標(biāo)進(jìn)行識別，可以通過識別不同圖片展示3D動畫效果(包含帶有AR效果層次的3D建筑外觀及3D建筑拆解功能)，AR系統(tǒng)需要兼容并內(nèi)嵌到APP系統(tǒng)當(dāng)中。

（2）AR互動書籍應(yīng)用。掃描特定的圖片，展現(xiàn)出不同的場景、3D模型場景（如建筑、地形、人物角色、特效、植被等）、視頻或試題。成功掃描一個(gè)圖片并進(jìn)行相關(guān)操作后Ar學(xué)習(xí)進(jìn)度+1分(學(xué)習(xí)+分規(guī)則)，掃描出現(xiàn)的3D場景可現(xiàn)實(shí)分解動畫展示，多角度觀看、多角度縮放功能。通過對觸屏的“單手指滑動”、“雙手指滑動”對出現(xiàn)的3D立體場景進(jìn)行多角度，不同深度的觀察。便于學(xué)生更深入、更直觀的了課程設(shè)計(jì)理念和內(nèi)容。

四、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在開放教育中應(yīng)用目的

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用教學(xué)效果

（1）AR建筑模型化，空間輔助認(rèn)知。依托AR建筑模型化展現(xiàn)建筑的三維模型，在教學(xué)中展開建筑物的地理位置、環(huán)境植被、材質(zhì)組成等大量的可視化信息支撐學(xué)生對建筑產(chǎn)生直觀的印象，概括建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，幫助學(xué)生建立起對待建筑及環(huán)境的正確理念。學(xué)生通過AR建筑模型將平面建筑圖轉(zhuǎn)化為立體圖型，展現(xiàn)建筑的幾何形式，幫助學(xué)生培養(yǎng)立體的思維觀念，在三維空間占據(jù)空間位置，賞析時(shí)關(guān)注多角度全方位的觀察，了解一座建筑建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料、與自然契合和與環(huán)境交融，提高了學(xué)生的空間認(rèn)知能力。針對課程的特點(diǎn)在移動端設(shè)計(jì)AR全角度建筑展示，建筑拆解及建筑生長動畫。AR建筑展示過程效果幫助學(xué)生理解建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在教學(xué)過程中AR技術(shù)的補(bǔ)充指導(dǎo)教學(xué)功能比傳統(tǒng)教學(xué)有所拓展。

（2）AR互動學(xué)習(xí)效果。 在課程學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生不僅可以沉浸在書本的知識中，還可以通過掃描書上的圖片獲得立體的建筑施工過程、建筑與周圍環(huán)境等直觀信息，實(shí)現(xiàn)多個(gè)仿真模型交互與講解，關(guān)鍵的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)了微課視頻講解、還可以通過客戶端實(shí)時(shí)與同學(xué)交流學(xué)習(xí)心得、請老師答疑解惑，學(xué)習(xí)結(jié)束后可以在客戶端App練習(xí)測試，學(xué)習(xí)進(jìn)度和測試結(jié)果會實(shí)時(shí)上傳至服務(wù)器并保留記錄再反饋給學(xué)生，將學(xué)習(xí)任務(wù)量化成為百分比形式，支持學(xué)習(xí)過程的反思及學(xué)習(xí)評價(jià)，形成人機(jī)交互過程，這種動畫效果可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程熱情。

2、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用教學(xué)考核

開放教育中考核形式有很豐富的，其中有代表性是形成性考核方式，目前形考方式包括機(jī)考、網(wǎng)考等多種，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)移動客戶端系統(tǒng)與本門課程形成性考核融合，實(shí)現(xiàn)開放教學(xué)與形成性考核并行，通過知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)可以轉(zhuǎn)變?yōu)樾纬尚钥己顺煽儯鉀Q了學(xué)生在形成性考核過程的多種限制，同時(shí)也豐富了開放教學(xué)的形成性考核方式。①

互動學(xué)習(xí)過程和各章練習(xí)題做完后，應(yīng)顯示本門課程的總數(shù)值同時(shí)也課程的形考成績。將互動數(shù)值、練習(xí)題數(shù)值與期末測試題按照一定比例相加得出學(xué)生的形考期末成績。

我們可以通過管理端了解其學(xué)習(xí)進(jìn)度，記錄其學(xué)習(xí)軌跡，系統(tǒng)還會根據(jù)學(xué)習(xí)模塊的完成情況自動換算成最終成績，掌握哪些教學(xué)資源更受歡迎，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線互動，信息推送等。

五、基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在開放教育應(yīng)用分析

1、《現(xiàn)當(dāng)代建筑賞析》制作學(xué)習(xí)資源

（1）App設(shè)計(jì)效果

根據(jù)這門開放課程的教學(xué)目標(biāo)要求，確定結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)主題、答題類型（基于建筑的組構(gòu)不同，視覺及場所變化），在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)教學(xué)的整體架構(gòu)和主要功能模塊。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)APP界面采用墨綠色的基調(diào)配上桔色作為點(diǎn)綴，起到活躍畫面的作用，這樣的設(shè)計(jì)方案比一般APP界面顏色搭配更濃重。在這里有明顯的跳轉(zhuǎn)效果的，突出了課程界面不同欄目的變化。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)APP界面強(qiáng)調(diào)AR模型互動效果，AR要與流媒體播放器具有聯(lián)動效果，可以通過識別圖或者相關(guān)AR應(yīng)用技術(shù)結(jié)合流媒體播放器實(shí)現(xiàn)3D播放互動效果。

手機(jī)APP制作效果

2、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)效果分析

通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)移動客戶端與互動資源有效的應(yīng)用到開放教學(xué)實(shí)踐中，滿足開放互動教學(xué)與學(xué)生在線學(xué)習(xí)的需要。使開放教學(xué)設(shè)計(jì)具有在線互動的教與學(xué)模式，在教學(xué)中很好的吸引學(xué)生注意力，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)互動學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，促使學(xué)生自覺的投入開放教學(xué)中。①②

與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的結(jié)合使學(xué)生充分觀察建筑的各個(gè)角度，通過手機(jī)客戶端APP的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握手機(jī)客戶端APP的使用方法，使學(xué)生然后通過文字、動畫和微課的介紹使同學(xué)們了解建筑的建造年代、地理位置及建造過程、理解體會建筑師的設(shè)計(jì)思想，進(jìn)一步從建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料與質(zhì)感、與環(huán)境共鳴等方面賞析這棟建筑，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展知識了解建筑設(shè)計(jì)者的建筑生涯，從而更為綜合全面的鑒賞與分析。

3、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用的分析

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)直播功能的出現(xiàn)，不僅為商業(yè)營銷提供了新的手段也為教育開辟了一片新的天地，特別是在線教育，之前在線學(xué)習(xí)只能選擇點(diǎn)播的模式，即教師制作好課程視頻上傳到服務(wù)器上供學(xué)生觀看，這種模式下，教師和學(xué)生的實(shí)時(shí)互動幾乎是不可能的，學(xué)生遇到問題也不能第一時(shí)間獲得解答，因?yàn)椴豢赡苡薪處熑熘凳?，而增?qiáng)現(xiàn)實(shí)直播則不同，在你觀看直播教學(xué)視頻的同時(shí)，老師就在屏幕后，你的問題實(shí)時(shí)可獲得回答，你也可以獲得參與討論的機(jī)會，學(xué)生可以獲得關(guān)注感，教師也可以隨時(shí)了解學(xué)生的反饋。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)直播教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)也解釋了在之前取消開發(fā)傳統(tǒng)討論區(qū)的原因，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)直播中教師與學(xué)生可以更實(shí)時(shí)互動的交流，提高學(xué)習(xí)效率。

結(jié)語

值得與同行商榷的問題是基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育游戲開發(fā)，基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的普通游戲的開發(fā)已經(jīng)頻繁出現(xiàn)，無論在硬件平臺還是軟件支持上都達(dá)到一定水平，在此基礎(chǔ)使得基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育游戲的開發(fā)成為可能，開發(fā)的難點(diǎn)在于游戲的構(gòu)架與內(nèi)容的編排上。

AR教育游戲的出現(xiàn)將改變這種矛盾局面，以AR游戲引導(dǎo)特定教育的方式，開發(fā)具有獨(dú)特教學(xué)過程的AR游戲，平衡游戲的娛樂性與教學(xué)方式，完成包含AR教育游戲的教育過程，實(shí)現(xiàn)特定教學(xué)目的。

注 釋：

①崔穎賀．互動書籍在開放教育教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]．?dāng)?shù)字通信世界．2017，(12)：155．

②胡姍姍．互動書籍中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)建筑動態(tài)效果設(shè)[J]．長春教育學(xué)院學(xué)報(bào)．2018，(6)：63．