AR技術給教育方式帶來的新思路

段再超，楊樹元，鄭亞男，呂曉晴（通訊作者）

（河北師范大學匯華學院 河北 石家莊 050000）

1 傳統教育方式的現狀

1.1 教學模式

傳統的教學模式是以聽教師講授為中心，依托教師講授、學生聽課的班級授課組織模式。以教師為中心，突出的是一個“教”字。它強調教師的主導作用的發揮，教師對課堂教學的組織管理，運用班級授課制大規模地向全體學生進行教學，整個教學過程都已經設定好，什么時間講課，什么時間提問，給學生多少時間回答問題等都設計好。教師根據學生反饋的信息并據此調整教學策略以達到預期的教育目的。

1.2 學習模式

學生的學習模式是以聽教師講授為主，消化、理解教師講授的內容。通過測試和考試的形式把對所學知識的理解和掌握反饋給教師。學生學習方式單一、被動，課堂上缺少自主探索、合作交流、獨立獲取知識的機會，打擊了學生的學習自信心和積極性，使學生對于自身個人的優劣勢不能清楚的認識，阻礙了學生自主學習能力的訓練發和優秀品質的養成，影響了學生的個性化發展。

2 AR技術的特征

增強現實，是一種全新的人機交互技術，利用這樣一種技術，可以模擬真實的現場景觀，它是以交互性和構想為基本特征的計算機高級人機界面。使用者不僅能夠通過虛擬現實系統感受到在客觀物理世界中所經歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其它客觀限制，感受到在真實世界中無法親身經歷的體驗。[2]增強現實將真正改變我們觀察世界的方式。AR系統具有以下三個突出的特點：

2.1 真實世界和虛擬的信息集成。

它將計算機世界里的內容延伸到真實的環境中，把虛擬的場景疊加到現實場景中，對于現實世界里面的物體來說，通過疊加虛擬景象產生類似于X光透視的效果。比如：通過將地圖信息直接疊加到現實世界中來指導司機的駕駛。

2.2 具有實時交互性。

它能夠使人很自然的融入到虛實結合的場景中。人在場景中能夠跟所處的虛實結合的場景中進行交流和互動。

2.3 在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。

它可以使人與三維物體根據實際場景或者互動的需要，將虛擬場景疊加到真實場景中。

3 構建AR技術下教育方式的新思路

它能使虛擬信息疊加到現實世界中。能夠把教學中不容易理解的內容轉換為立體的、生動的的形象，從而提高學生們對事物的興趣，從而能夠主動的進行學習。像特殊地理地貌、歷史人物事件、不容易接觸到的事物等都可以通過AR技術展現在學生面前。

AR技術在教育領域的應用，首先，通過AR技術的特性制作AR圖書，把原來印刷的的紙質書，轉換成立體的、生動的形象，疊加到現實世界中，呈現到我們的眼前，提升小朋友對事物的興趣，吸引他們參與到教學中，以一種探究的方式去探查研究一些更深層面的內容。其次，融入AR技術的教育形式比之傳統的教育具有更強的表現力，它可以將教學中一些枯燥（如：特殊地理地貌、歷史人物事件、以及大多數不容易接觸到的事物）通過AR技術以圖片、視頻、動畫等形式直觀易懂的方式展現。最后，AR本身便是持有互動性的，這種特有的優勢可以讓小朋友用眼看、用耳聽、動手做、用腦想，真正實現多元化教育。

這些應用改變了傳統教育的教育方式中的教學模式與學習模式，無論教師教學模式還是學生獲取知識學習模式都發了很多的變化，下面從教學模式與學習模式兩個方面進行闡述：

3.1 教學模式

首先，教師將成為AR技術下教育教學的設計者。在教學過程中，教師是以知識體系的構建者的身份出現，通過精心設計的教學內容、環節，培養學生的自主學習的能力，引導他們對于知識進行主動學習，從而提高解決問題的能力。其次，教師的教授不受時間、地域、語言的限制，能夠讓每個人享有優質的教學資源，打破了教育的不平衡性。最后，實踐教學課程在虛擬現實體驗實訓過程，提高學生操作技能。通過對現實場景的精確建模和對真實道具的追蹤定位，還原真實的實訓操作過程，幫助學生實現真實的操作訓練，降低的實驗的風險，同時能夠量化記錄全操作過程，數據量化考核并進行指導。

3.2 學習模式

將增加現實技術運用于傳統教育中，通過增加學習情境的真實性和交互性，提高學生的學習效率，推動教育的方式進一步變革，提高教育的質量。

首先，學生通過觸摸利用AR技術特性制作的3D模型，增強體驗效果。并且從多個不同維度來觀察3D模型，深刻的理解了現實事物。基于AR技術的及時性、互動性的特性從視覺、聽覺、觸覺等方面設計出來的教學內容，激發了學生學習知識的興趣，提高了學習的效果。其次，移動AR系統可以不受時間和空間的限制，學生的學習可以在任意的時間和地點，利用AR技術的特性，隨時隨地的進行情境式的學習，還能夠跟其他地區的人員進行合作式的學習。這樣突破學習中空間和時間的限制，使學生的學習交流達到了一種新的狀態。最后，使用自然方式交互學習對象，將虛擬場景疊加到真實場景中。老師在教學過程中利用AR技術能夠提供的虛實的場景，把學生帶到這個場景中，學生通過身臨其境的感受，理解和實踐學習內容，極大的提高的教學效果。

AR技術在傳統教育中的應用，利用AR技術，共享全球名校名師課程，實現時間碎片化管理；實現個性化教學，進行因材施教。對傳統教育進行補充、革新了教育方式，給我們教育方式帶來了新的思路。