AR技術與傳統教育融合重塑教育新生態

呂曉晴　鄭亞男　周桂英

摘 要：在“互聯網+”戰略背景下，AR技術在教育行業中應用和推廣，推動了傳統教育的變革。本文通過 “AR+”教育教學新表現形式，探究新的教育方法，構建現代技術教育環境，開發現代技術教育課程，設計AR在教學中的應用教育活動，打造AR技術教育師資隊伍，重構新的學習模式，從而塑造教育新生態。

關鍵詞：AR+ 融合 新生態

2017年7月20日，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，在人工智能飛速發展，并且向各行各業加速滲透的背景下，教育領域也成為其重要應用場景之一。隨著互聯網的普遍應用特別是大數據、云計算和移動互聯等技術的發展，正深刻地改變著教育的面貌，推動教育向數字化、網絡化、個性化和智能化方向發展。

一、“AR+”與傳統教育的融合后的現狀及意義

“AR+”與傳統教育的融合后意義，主要表現在兩個方面，一方面對于教育主體的學校來說，中國的高?？梢耘c世界一流大學如哈佛大學、北京大學幾乎在同一起跑線上起跑。可能省去了海量的實驗室投資，但大幅度增加了學生的實踐能力，提高了教學質量。另一方面，對于教育的實施者和參與者來說，增強現實（augmented reality， AR）技術，將真實環境和虛擬現實的景象結合起來，并強調虛擬對象與真實世界物體的交互的特性，當它和教育深度融合后，教師能形象生動地表達自己的教學思想和內容，營造教學環境，學生通過體驗式、實踐式的教學，增強了學習的興趣，提高了掌握知識、技能的效率。[1]

二、“AR+”與傳統教育的融合后在教學中的優勢

AR技術和傳統教育深入融合后，在教育應用中有很大的優勢，我們將其主要概括為以下四個方面。

1.AR的浸入式體驗降低實驗風險保障實驗能夠反饋和可控

“AR+”教育后，學生可以在虛擬現實體驗實訓過程，提高操作技能。比如，香港職業教育學院已經用技術來教授飛機工程和建筑維護技能。AR技術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。[2]

2.AR的浸入式體驗加強情感熏陶提升人文素養

“AR+”教育后，為學習者提供一種沉浸感，讓學生置身于現實世界的問題情境之中，這是一種綜合的真實的主觀體驗。最近的一項教學研究就是基于AR 帶來的存在感、即時性和浸入感，比如在2017年，非營利組織“Global Nomads”在美國和中東的20間教室中，使用虛擬現實技術建立了一個虛擬現實世界。通過該項目的虛擬現實模擬，學生們可以在約旦或肯塔基州的農村街頭漫步，沉浸在他們的日常生活中，了解沿途的其他文化和風景。這項研究表明，讓學生了解和經歷到不同地區的生活以及 AR 場景中的收獲的體驗存在著顯著的相關性。

3.AR的遠程技術促使教育的公平化提升教育質量

“AR+”教育后，可以實現不同地區的老師、學生聚集在一個虛擬課堂中上課，并且達到真實、實時的互動。因此，很多發達城市的優質教育資源就能傾斜到農村等教育欠發達地區，讓這些地方的孩子也能享受到優質的教學資源。

三、“AR+”與傳統教育的融合后塑造教育新生態

1.利用信息化元素構建“AR+”教育的現代教學模式

（1）首先，從技術層面來看，建立數據平臺。比如現有大數據平臺、云服務平臺、J2EE＼LAMP平臺的使用，為“AR+”教育提供了很好的平臺。計算機技術、網絡通信技術和移動終端設備（iPad，智能手機）的發展也終于打破了時空的限制，為學習者提供了開放的、自主的學習空間。比如基于IOS&Andriod;、ObjectC&J;、移動設備技術的支持下的移動工具的使用?？偟膩碚f，增強現實化的實現離不開AR、C++@C#、U3D@UE4等技術的支持和應用。

（2）其次，從理論層面來看。支持平臺化的翻轉課堂、混合學習以及多模態的教學方式的運用；隨著生活節奏的加快，讓人們迫切要求能夠根據自己的碎片化時間安排，隨時隨地在移動中進行知識碎片化及自動學習的學習方式的使用；各個互聯網大亨的智能化平臺開放，提供了智能化中行為分析、定向推送、人機交互以及增強現實化中提供的實訓實戰、體驗教學和情景教學的理論和實踐支撐。

（3）最后，從應用層面來看，基于平臺化的MOOC、微課、課程平臺的使用；移動化中各種APP、即時通訊、論壇的使用；智能化下教育模式由從大眾化到個性化實行，教育的參與者和實施者能夠進行個性化教和學；增強現實化中的增加現實的場景應用。

2.制定“AR+”教育的教學應用規范和標準構建教學應用體系

（1）首先，建立“AR+”教育的教學應用規范和標準配備硬件資源“AR+”教育的深度融合，“AR+”教育的教學應用中會出現很多與現行的教育應用不一致的地方，這就需要政府職能部門根據“AR+”和傳統教育融合后，產生新的特性，建立新的教學應用規范和標準。給“AR+”教育的教學應用提供理論支撐和參考依據。

（2）其次，制定與專業相適應的教學應用體系配備豐富教學資源根據“AR+”教育與本專業結合的緊密程度，各個專業由學術帶頭人、學科的骨干教師以及企業的工程師，通過討論、調研等多種形式，制定與本專業相適應的教學應用體系建設方案，為后續課程的開展提供有力的保障。政府職能部門和高校通過課程立項、課程評審、定制開發、 課程結題一系列的流程，不斷的完善和擴大資源庫，并且對于對于課程資源和實驗室配合教學應用場景進行測試。

隨著科技技術的不斷發展，在“互聯網+”戰略背景下，AR技術與傳統教育的深度結合已開啟，讓優質教學資源充分地被利用，極大地放大教育產能，通過大數據實現個性化教學，進行因材施教。同時不斷推動教育方法、教育方式的不斷變革，塑造出教育的新生態。[3]

參考文獻

[1]萬力勇，康翠萍.互聯網+創客教育：構建高校創新創業教育新生態[J].教育發展研究，2016（7）：59-65.

[2]蔡蘇，宋倩，唐瑤.增強現實學習環境的架構與實踐[J].中國電化教育，2011（8）.

[3]張寶運，惲如偉.增強現實技術及其教學應用探索[J].實驗技術與管理，2010（10）.