崔颖贺

（长春广播电视大学，吉林 长春 130051）

一、增强现实技术优势

随着互联网技术的发展与应用，4G网络与无线宽带的快速发展，对比这种新型的增强现实教学模式及教学资源，现有的教育教学管理方式已经不能满足新时代的要求，让教育教学与管理应用到增强现实之上，使增强现实教学模式整个过程得到很好的衔接，有效的记录教学管理数据，实现基于增强现实技术的教学与管理的新模式。

基于增强现实技术的教学与管理是教育教学管理与互联网+结合的新产物，它是以教材信息为关联中介，通过智能移动端屏幕展示，利用增强现实技术将模拟仿真影像集成到真实空间中。增强现实技术使教学主题具有良好的交互性能，给学习者更多的知识体验与更大的想象发挥空间。学习者在虚拟学习情景中节约学习时间、提高学习热情，同时也产生了良好的远程学习效果。

二、基于增强现实在开放教育中应用的调查

传统纸质教材与增强现实互动教材功能对比：

现在的开放教育多是用PC端平台来开展远程教学与管理的，在移动技术的快速发展中，通过PC端教学就变成了被动、局限的在线教育教学，开放教育教学与管理也在尝试拓展其移动端功能，在教育领域已经有很多尝试，通过开发多种平台系统的APP应用，实现便捷、有效、及时的信息互动，准确及时的将教学相关的信息发送给学生，动态的掌握与管理学生的学习进程，移动客户端的教学管理提高了教育教学的服务功能。

三、开发支持增强现实技术移动终端系统

1、移动端开发。通过增强现实SDK用ARToolKit的视频跟踪功能，使移动端与定位点相关联，实现增强现实效果。学生通过关联图形识别码检索，移动端显示与该关联图形相关的教学内容，产生教学实例的仿真模型动画，学生可以实时学习及交互显示，通过增强现实技术使学习者与虚拟环境物体相连接。系统会记录学生学习进度。章节内容学习结束后，学生继续扫描纸质书籍练习部分，手机出现在线习题并记录正确率，在整本书学习结束后，后台记录得分即可完成形考成绩。

2、互动书籍

（1）AR互动书籍具备功能及特性。可以通过扫描指定图标进行识别，可以通过识别不同图片展示3D动画效果(包含带有AR效果层次的3D建筑外观及3D建筑拆解功能)，AR系统需要兼容并内嵌到APP系统当中。

（2）AR互动书籍应用。扫描特定的图片，展现出不同的场景、3D模型场景（如建筑、地形、人物角色、特效、植被等）、视频或试题。成功扫描一个图片并进行相关操作后Ar学习进度+1分(学习+分规则)，扫描出现的3D场景可现实分解动画展示，多角度观看、多角度缩放功能。通过对触屏的“单手指滑动”、“双手指滑动”对出现的3D立体场景进行多角度，不同深度的观察。便于学生更深入、更直观的了课程设计理念和内容。

四、增强现实技术在开放教育中应用目的

1、增强现实技术应用教学效果

（1）AR建筑模型化，空间辅助认知。依托AR建筑模型化展现建筑的三维模型，在教学中展开建筑物的地理位置、环境植被、材质组成等大量的可视化信息支撑学生对建筑产生直观的印象，概括建筑物结构特点，帮助学生建立起对待建筑及环境的正确理念。学生通过AR建筑模型将平面建筑图转化为立体图型，展现建筑的几何形式，帮助学生培养立体的思维观念，在三维空间占据空间位置，赏析时关注多角度全方位的观察，了解一座建筑建筑结构特点、材料、与自然契合和与环境交融，提高了学生的空间认知能力。针对课程的特点在移动端设计AR全角度建筑展示，建筑拆解及建筑生长动画。AR建筑展示过程效果帮助学生理解建筑结构特点，在教学过程中AR技术的补充指导教学功能比传统教学有所拓展。

（2）AR互动学习效果。 在课程学习的过程中，学生不仅可以沉浸在书本的知识中，还可以通过扫描书上的图片获得立体的建筑施工过程、建筑与周围环境等直观信息，实现多个仿真模型交互与讲解，关键的知识点设计了微课视频讲解、还可以通过客户端实时与同学交流学习心得、请老师答疑解惑，学习结束后可以在客户端App练习测试，学习进度和测试结果会实时上传至服务器并保留记录再反馈给学生，将学习任务量化成为百分比形式，支持学习过程的反思及学习评价，形成人机交互过程，这种动画效果可以调动学生学习本门课程热情。

2、增强现实技术应用教学考核

开放教育中考核形式有很丰富的，其中有代表性是形成性考核方式，目前形考方式包括机考、网考等多种，将增强现实技术移动客户端系统与本门课程形成性考核融合，实现开放教学与形成性考核并行，通过知识点的学习可以转变为形成性考核成绩，解决了学生在形成性考核过程的多种限制，同时也丰富了开放教学的形成性考核方式。①

互动学习过程和各章练习题做完后，应显示本门课程的总数值同时也课程的形考成绩。将互动数值、练习题数值与期末测试题按照一定比例相加得出学生的形考期末成绩。

我们可以通过管理端了解其学习进度，记录其学习轨迹，系统还会根据学习模块的完成情况自动换算成最终成绩，掌握哪些教学资源更受欢迎，实现实时在线互动，信息推送等。

五、基于增强现实在开放教育应用分析

1、《现当代建筑赏析》制作学习资源

（1）App设计效果

根据这门开放课程的教学目标要求，确定结合增强现实技术的教学主题、答题类型（基于建筑的组构不同，视觉及场所变化），在此基础上设计教学的整体架构和主要功能模块。

增强现实技术APP界面采用墨绿色的基调配上桔色作为点缀，起到活跃画面的作用，这样的设计方案比一般APP界面颜色搭配更浓重。在这里有明显的跳转效果的，突出了课程界面不同栏目的变化。增强现实技术APP界面强调AR模型互动效果，AR要与流媒体播放器具有联动效果，可以通过识别图或者相关AR应用技术结合流媒体播放器实现3D播放互动效果。

手机APP制作效果

2、增强现实技术应用的教学效果分析

通过增强现实技术移动客户端与互动资源有效的应用到开放教学实践中，满足开放互动教学与学生在线学习的需要。使开放教学设计具有在线互动的教与学模式，在教学中很好的吸引学生注意力，利用增强现实互动学习设计，促使学生自觉的投入开放教学中。①②

与增强现实的结合使学生充分观察建筑的各个角度，通过手机客户端APP的学习，使学生掌握手机客户端APP的使用方法，使学生然后通过文字、动画和微课的介绍使同学们了解建筑的建造年代、地理位置及建造过程、理解体会建筑师的设计思想，进一步从建筑结构特点、材料与质感、与环境共鸣等方面赏析这栋建筑，在此基础上扩展知识了解建筑设计者的建筑生涯，从而更为综合全面的鉴赏与分析。

3、增强现实技术扩展应用的分析

增强现实直播功能的出现，不仅为商业营销提供了新的手段也为教育开辟了一片新的天地，特别是在线教育，之前在线学习只能选择点播的模式，即教师制作好课程视频上传到服务器上供学生观看，这种模式下，教师和学生的实时互动几乎是不可能的，学生遇到问题也不能第一时间获得解答，因为不可能有教师全天值守，而增强现实直播则不同，在你观看直播教学视频的同时，老师就在屏幕后，你的问题实时可获得回答，你也可以获得参与讨论的机会，学生可以获得关注感，教师也可以随时了解学生的反馈。增强现实直播教学的优点也解释了在之前取消开发传统讨论区的原因，在增强现实直播中教师与学生可以更实时互动的交流，提高学习效率。

结语

值得与同行商榷的问题是基于增强现实技术的教育游戏开发，基于增强现实技术的普通游戏的开发已经频繁出现，无论在硬件平台还是软件支持上都达到一定水平，在此基础使得基于增强现实技术的教育游戏的开发成为可能，开发的难点在于游戏的构架与内容的编排上。

AR教育游戏的出现将改变这种矛盾局面，以AR游戏引导特定教育的方式，开发具有独特教学过程的AR游戏，平衡游戏的娱乐性与教学方式，完成包含AR教育游戏的教育过程，实现特定教学目的。

注 释：

①崔颖贺．互动书籍在开放教育教学中的应用研究[J]．数字通信世界．2017，(12)：155．

②胡姗姗．互动书籍中增强现实建筑动态效果设[J]．长春教育学院学报．2018，(6)：63．