增强现实图片识别技术在高校专业课程中的应用研究

张 娇

增强现实技术是一种比较高效的解决信息获取问题的手段，在高校教育领域的作用同样非同小可。在现有的文化体系中，如何更好的利用新技术去实现教学目的，是教育人思考的重大问题。以计算机为中心的新技术促进高校教育发展、引领高校教育改革、提升高校学习效率、从而实现信息传达的多样化。2019 年2 月，中共中央、国务院印发了《中国教育现代化2035》中提到我国是第一个以教育现代化为主题的中长期战略规划，是新时代推进教育现代化、建设教育强国的纲领性文件，定位于全局性、战略性、指导性，与以往的教育中长期规划相比，时间跨度更长，重在目标导向，面向未来描绘教育发展图景，系统勾画了我国教育现代化的战略愿景，明确教育现代化的战略目标、战略任务和实施路径。

在中国的高校课程体系中，本科阶段通常使用学分制来计算，通过调查我们发现：在总分为155学分中，专业课程占比60%（大约93 分），选修课程和公共必修课程大约占比40%（大约62 分）。

1 增强现实图片识别技术与模块

1.1 增强现实图片识别技术信息授予式教学模块

1.1.1 教学模块过程演示

在整个教学模块过程中教师起到主体作用，控制整个教学过程，可以随时整理、修改教学内容、教学目的、成绩考核及评定办法等[1-2]。教学和学习之间增强现实图片识别技术作为一种新的媒介，可以更好地解析、演示知识点，从而更好地帮助教师全面展示授课内容。这种教学模块适合授课内容不容易表达、数据较多的课程。优点是临场感强、沉浸性强，不足是对个体性的需求相对较弱。

1.1.2 增强现实图片识别技术信息展示方式

教师将制作好的教学知识点、视频资料、图片资料等通过UNITY 软件编辑制作，形成全新的信息展示方式，呈现在课堂上，全方位的展示教学内容，让学生的接受度大大提高。

1.1.3 增强现实图片识别技术信息交互方式

这种信息交互的方式，是师生之间需要在教学结束后给出反馈意见，这样教师端可以给出更准确的指导，方便信息交互。

1.2 增强现实图片识别技术信息个体式教学模块

1.2.1 教学模块过程演示

个体式教学模块是有的放矢的教学过程，可以针对优质学生和较弱学生给予不同的辅助。一方面教师端调整、设计适合个别学生的教学内容，另一方面学生端构建出有自己特色的学习模式，这种模块可以实时性也可以非实时。

1.2.2 增强现实图片识别技术信息展示方式

教师依据个别学生的知识点构建情况，查缺补漏，补其所短养其所长，以提升学生自发学习能力为主要目的。增强现实图片识别技术在过程中起到学习辅助工具的作用[3]。

1.2.3 增强现实图片识别技术信息传达方式

整个信息传达方式属于传统单向输出，知识点通过手机端或iPad 端传输给学生，传输的形式主要以视频资料、图片资料、声音资料。

1.3 增强现实图片识别技术信息互动式教学模块

1.3.1 教学模块过程演示

信息互动式教学模块是学生团体在导师的带领下，有固定教学目的的情况下进行教学活动。在教学计划中，就制定好的知识点进行研究、分析、探究、发言，整个过程分为4 个部分：问题提出、资料辅助、引导思维、论断总结。

1.3.2 增强现实图片识别技术信息展示方式

在教学计划中，就制定好的知识点进行研究、分析、探究、发言，并将这些资源一并合并到增强现实系统，通过探究、发言培养学生组学习、发言热情，培养学生组探究能力[4]。

1.3.3 增强现实图片识别技术信息传达方式

增强现实图片识别技术在向学生团体展示知识点信息的同时，也承担着回馈信息的功能，学生的研讨结果可以的回馈给教师端，属于双向信息传递模式。

2 增强现实图片识别技术在高校专业课程中教学应用的分析

第一阶段为教师讲解演示。这一阶段主要以教师为主，利用3dmapping 的设备实物的讲解基本构造和使用操作方式，让学生对3dmapping 有初步的概念理解，接着利用AR 图片识别技术实演示操作方式，通过这一环节使学生熟悉3dmapping 设备的部件，为实践打下基础。

第二阶段为学生自主学习。教学演示既要发挥教师的主导作用，更主要的是突出学生的主题地位，让学生体验学习。因此，教师在讲解之后，将AR图片识别技术软件交于学生之手，让学生自己操作。

第三阶段为深思互动。实践教学结束后，为检验学生的接受程度，教师提出关键问题让学生以小组相互讨论。

3 教学实践使用结果解析

本研究以访谈的形式调查了学生和老师对于AR图片识别技术实践使用的情况，了解在操作时的建议，并和任课老师一起讨论教学设计。本研究从清晰度、易用度、态度等3 个方面进行讨论。

与学生讨论的结果发现，在清晰度方面，对使用AR 图片识别技术融入到教学方式十分感兴趣，均认为利用本软件可以很好的理解学习中的不足之处，体验效果极佳，还可以利用本软件自主学习，巩固知识。与老师讨论结束后，AR 图片识别技术在高校专业课程中的设计与实现对教学实践起推动作用，AR 图片识别技术能够引起学生的关注，帮助学生理解教学内容，有效的填补课本上的不足。在教学设计方面，教师对于本软件有些需求：第一是对于不同的知识点采用不同的多媒体实践，第二是每个知识点都要有不同的实践过程来供学生理解。

本研究经过整理教师和学生的讨论，结合本软件的特点分析，得出以下几点：

1）有效补充了课本资料的缺失。AR 图片识别技术的实践的应用可以有效的补充课本知识上的缺失之处，还可以补充教学实践的中设备、环境等不足。本研究创建的软件是在图片的基础上加强知识点的讲解，体统图片和文字共同解析。

2）AR 图片识别技术在教学中的推动作用。本研究创建的AR 图片识别技术将图片和文字结合到高校的专业课当中，将图片中的信息传递给学生，推动学生对知识的学习和接受程度。其一，老师主要操作时间步骤，学生辅助老师，学生参与其中，接受和学习到了新的知识。其二，生动有趣的时间教学，提高了学生的学习积极性，提升了教学质量和课堂的学习效率。其三，AR 图片识别技术的实践操作，可以传递给学生准确无误的知识和操作过程。AR 图片识别技术在高校专业课程中的设计与实现，让学生在实践中体会到学习的乐趣，利于学生的知识储备，使学生从“学习实践”提升为“探索知识”。

增强现实图片识别技术具有很强的临场感，链接现实世界和虚拟现实世界。在信息传达的方面颠覆了传统教育的教学模式，使教学方式有了新的可能，提升了学生学习的兴趣、强化了知识点、调动了学生学习的积极主动性、培养了学生的创新创造能力。增强现实图片识别技术对于教育、教学、技术的意义都非同小可，其在高校教育中的应用也还有待挖掘和研究，使其可以更好的为高校教育服务。在建构方面本文简述了几种可操作性教学模块，提出了初步应用与教学的思路，增强现实图片识别技术还有更大的发展前景，技术也会后更大的发展空间、会日趋成熟，相信在今后的高校教学中，增强现实图片识别技术会更加紧密的与高校教育相结合，发展出更多信息交互的新方式。