增强现实技术在教学应用中的探索

【摘 要】增强现实技术是近年来新起的一门新技术，也被称之为混合现实，它已经在许多领域有了不同程度的运用，比如国际互联网和全球卫星定位。增强现实技术提供了在一般情况下不同于人类可以感知的信息，它可以同时展现真实世界和虚拟世界的信息，并使两种信息相互补充、叠加。本文将探讨增强现实技术在教学中的应用，以期在教学中能最大化的利用这种技术的优点，推动教育改革。

【关键词】增强现实技术；教学；应用探索

近年来，增强现实技术开始受到不同行业领域人们的普遍关注。这种技术通过电脑将虚拟的信息应用到真实世界，使真实的环境和虚拟的物体能实时叠加到同一个画面或空间，具有无限魅力，我国对增强现实技术的研究尚处于起步阶段，尝试将这种技术应用在教学中将是教学改革的一大步。

一、增强现实技术的研究现状

（一）国外研究与教学应用现状

增强现实技术在我国虽然仍处于起步阶段，但在国外已经有了大量的实践研究。在工程设计方面，工程技术人员在进行机械安装、维修、调试时，通过头盔显示器，可以将原来不能呈现的及其内部结构，以及它的相关信息、数据完全呈现出来。并且可以按照电脑的提示来进行工作，解决技术难题；在医疗方面，医生可以通过增强现实技术对手术部位进行精确定位；在军事方面，部队通过这种技术获得重要的地理数据。而在教育方面，国外对于增强现实技术的利用主要是三个方面：在课堂教学中融入增强现实技术，观察增强现实技术是如何促进师生间的互动与合作学习；利用增强现实技术丰富图书呈现形式，让图书内容以动画形式呈现，增强儿童阅读兴趣；用增强现实技术设计教育游戏，帮助学生在游戏中随时随地学习。

（二）国内研究与教学应用现状

我国研究增强现实技术应用的主力军为高等科研院校，研究水平尚处于初级，增强现实技术在现实生活中的具体应用非常少，而在教育领域中的应用更少，许多专家对于增强现实技术在教学应用中的研究都属于单一研究，缺乏系统性，增强现实教学产品几乎还不被大众知晓。

二、增强现实技术的特征

20世纪60年代美国哈佛大学一位教授发明的光学透明头盔显示器标志着增强现实技术的诞生，20多年后进入初步成长阶段，到今天，增强现实技术在国外已有了广泛应用。增强现实技术利用计算机数字成像的特点将现实中的场景成像与虚拟中的场景成像糅合在一起呈现给观众，使观众难以区分虚拟与现实的区别，加强视觉体验，同时还能与观众进行个体间的互动。

三、增强现实技术有利于教学发展

如上文所说，增强现实技术已经在国外的医学、军事、工程设计等等许多领域中得到了发展，总结出增强现实技术在这些领域中运用的优势并将其应用到教育中，将极大推动教学改革和创新。

（一）刺激学习者深入学习

增强现实技术能将虚拟的信息融入到真实世界中，如果把增强现实技术应用到教育教学中，把教科书中的内容活灵活现地展现在学生和教师面前，使教师和学生能够对教科书中的内容进行近距离、形象的、细致的观察，探索事物的本质和规律，增强现实技术使原先的虚拟知识变成了真实环境，加深了师生对知识的深入感知，刺激学习者深入学习。比如，在地理课上，教师讲解寒暖流的问题时，利用增强现实技术将地图上的内容以三维动画的方式生动展示出来，使学生印象深刻，过目不忘。

（二）增强学习互动

增强现实技术让学习者在虚拟和现实结合的环境中学习，加强了真实世界的效果，在虚拟与现实交融的立体环境中，学生可以进行互动和有意义的学习，更容易掌握复杂的知识。

（三）在特殊专业中的应用价值

在一些特殊专业具有一定危险性的课程中应用增强现实技术，具有很高的实用性，比如核工程专业的课程有一部分需要接触实物，但是这种接触具有很大的危险性，增强现实技术将虚拟信息化为现实，填补了这一部分的不足，创造了几乎真实的教学情境，使学生成功学习到之前可能完全无法理解的知识。

四、增强现实技术在教育中的利用优势

在漫漫历史长河中，每一项新技术的出现都推动了人类社会及生活的发展。作为新技术，增强现实技术对社会的推动作用也必将日益凸显，在教学中应用增强现实技术也必将为教育事业的发展注入新鲜血液。

（一）创设新型学习环境。增强现实技术创造了仿真的教学环境，允许学习者实时交互和开展任务协作，而这两种条件正好是智慧学习环境形成的重要因素。利用增强现实技术让学习者沉浸在学习活动之中，提升了学习效果。教科书中一些晦涩难懂的、抽象的概念通过增强现实技术展示出来有利于激发学生学习兴趣，营造生动、乐于学习的课堂氛围。

（二）更新教学方法。传统的教学模式是老师负责教授知识，学生只需接受，这样的教学模式忽视了学生的主体性。而在增强现实技术支撑下的教学课堂需要学生极大地参与其中，成为教学活动的主体，在增强现实技术创造的课堂上，学生可以自主决定学习方式和路线，同时与其它同学进行互动，进行高效学习。

（三）丰富学习形式。利用增强现实技术，可以使图书中的内容立体化、生动化，比如将书籍制作成增强现实电子书，在书籍中加入“真实场景”，使得阅读更加直观，增强了阅读的兴趣。开发增强现实教育游戏，让学生随时随地都能游戏，并在其中学习知识。

结束语

每一项新技术的出现都将推动人类社会及生活的发展。增强现实技术如今在我国还属于一门应用不广泛的新技术，开始受到不同行业领域人们的普遍关注。这种技术通过电脑将虚拟的信息应用到真实世界，使真实的环境和虚拟的物体能实时叠加到同一个画面或空间，具有无限魅力，鉴于它的种种优势，增强现实技术对社会的推动作用也必将日益凸显，尽早开发增强现实技术，并把它运用到各个领域中，对我国教育事业以及科技技术的发展必将大有裨益。

作者简介：张渝（1982-），男，汉族，重庆万州人，教师，研究方向：游戏引擎，单位：重庆工程学院。

参考文献：

[1]张宝运，恽如伟. 增强现实技术及其教学应用探索[J]. 实验技术与管理，2010，10：135-138.

[2]胡智标.增强教学效果拓展学习空间——增强现实技术在教育中的应用研究[J].远程教育杂志，2014，02：106-112.