AR技术在高校实践教学应用的研究

摘 要：由于当今时代的不断发展，AR技术已经被越来越重视，由于其本身具有的高科技元素，和强大的实际应用能力，在各个领域都受到了广泛的欢迎。AR技术在高校实践教学中不断深入。AR技术课程是当下数字媒体专业学科的必修课。本文从AR技术专业课程入手，详细探讨其教育现状，并更深一步提出AR技术应用的需求和要点。目的是要全面的实际教学过程中提高通过AR 技术的教育效果和质量。

关键词：AR技术;数字媒体;教学应用

AR技术由于其特殊优势开始被当今高校重视，并且在高效的实践教学中逐渐应用，AR教育使学生能够看到现实世界中融合的虚拟对象，并增加了他们对虚拟事物的体验感。本文主要将介绍AR技术在AR技术引擎过程中的使用。 AR技术作为一种新兴的技术手段，高校进行科学教学的必要技术。AR技术本身是一种集抽象与复杂一体的科学技术，它的图形外形是相对复杂并且实用的。AR技术在本课程中的应用，为信息技术学习增添了乐趣，从而提高了高校教师的教学效率，为学生提供了更直观、更生动的3D视觉冲击。AR技术能够达到时刻跟踪虚拟技术利用相机完成虚拟世界的建构，并使用相应的成像技术融合现实世界和虚拟世界的信息。该技术能够将虚拟与现实相融合，达成两者之间的交互作用，并且通过屏幕扩展或补充技术手段来填充该方面的技术空白。

一、AR技术在高校实践教学应用的现状

AR技术课程内容包括场景构建、动画操作系统、画图和实际技术等，Unity基础、3D Max建模等，也涵盖在其中，增加了教学工作量教师的工作量和难度。AR技术课程教授了地形系统、空间、粒子系统及其密切关系。教科书包含许多案例供学生学习。AR技术课程的教学操作都是按照3D图形轮廓进行建设，但教科书图纸都是2D图形。换句话说，只是从单纯的理论探讨无法达到实际的教学水平。没有很强的图像识别能力，学生不能够清楚地识别教科书中的3D图形结构。AR技术拥有超强的图形模拟技术和超真实的物理效果。在实际的场景效果中，要进行多步骤执行，比如AR技术为基础的开发环境，C语言的运行环境，还有对硬件要求很高的空间建模3D Max设备。但是，实际上，许多高校并不能够满足提供该课程的实验室来达到硬件资源要求，因此运行某些AR技术的程序可能会断断续续或闪烁。

二、AR技术在高校实践教学应用的必要性分析

通过AR技术应用的课程所面对的学习对象或理论结构都比较复杂，使学生难以理解学习知识的结构，无法对要学习的知识进行合理的建模，导致在最后程序运行中出现一大堆问题发生。但是，利用AR技术认真表征3D游戏物体模型，有助于学生形成物体结构识别的具体形象，从而跟上现代科技教育的进步，加强课堂教育，充分调动学生的学习兴趣。AR技术课程的实际操作需要学生根据教科书的公示方法3D空间内建模并导入AR环境进行编程。目前，中国大部分大学关心的是教学理论表达不明确，而是实际环境硬件配置限制不能满足实际操作的教育要求，以及保证实际操作的完整教育质量。AR技术促进学生更正确地感受到游戏对象建模，填补传统动手教育的不足。AR技术课程的传统教科书的语句表述不清，教育资源有限，扩大了理解难度。但是，现在的AR技术可以补充数字教育资源，弥补短板，扩展数字学习的深度和广度。这方便了学生去获取知识，提高了知识获取的效率。

三、AR/VR技术对高校实践教学应用的研究内容

如今的教学内容是按照特定的教学流程或者教学步骤进行的教育的每一步都有特定的要求，是一种比较固定没有特殊原因不能更改的活动过程。一般来说教学实践内容主要包括具有中心意义的教学思想或者理论，并且有教学内容，教学目标，操作顺序，和合理的师生配合，最后再教学结束后对教学进行评价和改进。每种不同的教学实践内容都有各自的教学目标和教学特色，形成他们特有的教学模式。但是作为合理的教学实践内容，要整体把握住教学实践中心思想和各要素之间的合作关系，并且还要突出实践活动中的可操作性和合理性。AR技术在高校实践教学应用对特定的教学内容，教学各要素都有很深刻的影响，能够增加学生对于学习内容的兴趣，提高学生的创新能力从而达到提高高校教学效果的目的。

3.1 重新组建合理的教学理念

过去以往的教育理念是老师作为课堂的主体不断的向学生灌输知识。现在很多高校的教育就是老师不给与学生自我操作的机会，只负责将理论进行讲解，学生没有办法通过实际的动手操作来完成对知识的深入了解，而AR /技术是一种能够带领学生达到沉浸式、概念性和互动性的科学技术，让学生在学习中得到情境感知功能。学生能够通过AR技术来将老师课堂中生涩难懂的知识进行温习，通过实际操作来加深对理论的了解，与此同时，AR技术能够打造出来的虚拟环境与现实环境几乎一样，学生不存在使用AR后会出现失落感，AR技术中的教育思维不仅仅是告诉要学习的学生知识到底是什么，而是让他们亲身感受知识。从书本上生硬的理解知识到实际环境中体验知识是学习方式的改变。学生将虚拟与现实相结合并且加之场景互动，将以往传统的被动学习变为主动探索性学习，改变教育的思维方式。

3.2 將过去的教学目标进行改革

在过去教育中，教育的主要目的是将教师的知识传授给学生。然而随着课程的不断改革，学生通常对老师讲述的知识达到一知半解的程度，或者对老师讲解的知识毫无头绪。老师常常在讲台上讲的热火朝天，学生在下面玩的不亦乐乎。真正能够认真听讲的学生少之又少，故而传授知识的目标是完全无法实现的。AR技术模式教学可以利用学生之间的互动、或者师生之间的互动等方式鼓励学生去自行参加课堂学习并且高质量的进行自主学习，其根本目的是学生通过体验式学习，提高学生对知识的兴趣，增加对知识的了解，增加当前课堂的学习效率。

3.3 操作程序的改变

每种教育方法都有相应的操作流程和顺序步骤。也就是说，它整体的引导着课堂教师和学生先做什么，然后再做什么。以往的课堂中操作程序大多数是根据教师来决定的，是教师协调和组织课程教学、评价等过程的一种方式。AR 技术模式的课堂课程增强了互动课程过程，可能需要在课堂上与学生共同探讨互动才能完成课程内容。课堂检测等环节操作形式也与传统课堂发生了显着变化，整个课堂教育过程已经发生了彻底的改变。

3.4 师生角色转变

以往的教学的一种常见形式是老师在课堂上主要讲课，学生在讲台下听课。课堂始终以教师为作为中心。在这种形式下，学生容易失去了自我，认为课堂通常与他们无关。在教室里开小差，课堂效率低下。在如今的新模式下，教师可以为每个学生设计不同的内容，满足于不同学生的需求，这往往要求学生交互完成。如此这般的课堂是根据学生自身开展起来的，学生是课堂的重点，教师是课堂的指引者，通过这种教师和学生角色的转变，提高了学生在课堂上积极参与学习的能力。

3.6 教学评价方式的改变

在以往的课堂中，教师很难对多个学生进行认真的关注，尤其是个别学生。在AR技术教育环境中，教师可以通过学生互动活动，使用AR技术教育系统达到实现对学生不同的评价。 例如，学习学科专业知识点设置试题，可以让学生自行选择，再利用系统对学生的操作进行判断，为提供学生知识熟练程度的测试。该测试能够同时提供给所有学生，这就解决了以往课堂教师无法关注到每一位学生的问题。

结语

AR技术是一种高效的教学教材，可以让教师的课程风格和图像变得生动有趣。能够增加学生的对于学习的兴趣，使他们能够在舒适轻松的环境中自主学习。这种通过AR技术进行的探究式学习，可以提高学习效率，增加学习效果，在高校实践教学中不断应用，因此，需要从多方面推动和加速这种科技与教育的深度融合。

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作者简介：

刘挺，讲师，江西上饶人，1982年5月，学历：本科，学位：硕士，研究方向：计算机应用技术，工作单位：上饶幼儿师范高等专科学校。

注：本文系江西省教育厅科学技术研究项目一般项目“AR技术在计算机组装与维护课程实训教学中的应用研究”阶段性成果（项目编号：191259）