說起AR教育相信大家都已經(jīng)耳熟能詳，AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)將知識(shí)與概念形象化、具體化的展現(xiàn)出來，交互性及趣味性強(qiáng)，虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)環(huán)境來促進(jìn)知識(shí)的遷移，達(dá)到寓教于樂的目的，越來越多的教育工作者去了解與探索AR技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用。
AR融合虛擬與真實(shí)
AR不是把真實(shí)世界與使用者隔離，而是利用附加的圖形或文字信息，對(duì)周圍真實(shí)世界的場(chǎng)景動(dòng)態(tài)地進(jìn)行增強(qiáng)。使用者眼里，真實(shí)物體和虛擬物體是共存的，是互相增強(qiáng)或者互為補(bǔ)充的。AR教育是將虛擬對(duì)象疊加在真實(shí)世界之中，降低了3D建模的工作量，借助真實(shí)場(chǎng)景和實(shí)物提高了用戶的體驗(yàn)度及可信度，促進(jìn)了VR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
隨著AR技術(shù)的快速發(fā)展，其在教育中的應(yīng)用，將抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容形象化、可視化、直觀化的展示出來，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的可視化效果，能夠提高學(xué)生對(duì)于抽象概念、微觀現(xiàn)象的理解，提升學(xué)習(xí)效率和效果。
AR教育，區(qū)別于3D與VR的教育模式
VR強(qiáng)調(diào)用戶在虛擬的環(huán)境中的視覺、聽覺、觸覺等感官的完全?入，強(qiáng)調(diào)用戶感官與現(xiàn)實(shí)世界絕緣而沉浸在一個(gè)完全由計(jì)算機(jī)所控制的信息空間之中。讓每個(gè)學(xué)生完全沉浸在一個(gè)虛擬的空間之中，那么在教師與學(xué)生之間的互動(dòng)會(huì)出現(xiàn)一定的間歇，而通過AR教學(xué)，學(xué)生與教師同處于同一個(gè)環(huán)境之內(nèi)，可以持續(xù)有效的進(jìn)行交流與互動(dòng)，活躍課堂氣氛，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作討論。
3D教學(xué)利用3D技術(shù)模擬難以講解的教學(xué)場(chǎng)景，展示現(xiàn)實(shí)生活中無法觀察到的自然現(xiàn)象或事物變化過程，三維直觀的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式、沉浸式的教學(xué)環(huán)境、互動(dòng)性和參與性強(qiáng)，如云幻科教3D互動(dòng)教學(xué)資源。3D教學(xué)資源需要佩戴3D眼鏡，雖然部分AR教學(xué)產(chǎn)品需要佩戴AR眼鏡， 但云幻科教研發(fā)的AR教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)了無需佩戴任何設(shè)備，純手勢(shì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)互動(dòng)教學(xué)，將真實(shí)的人、環(huán)境與虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)器材結(jié)合到一個(gè)畫面里，提升學(xué)習(xí)者的存在感、直覺和專注度。
AR教育優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
可視化、形象化展示相對(duì)抽象復(fù)雜的內(nèi)容
AR呈現(xiàn)的內(nèi)容是將現(xiàn)實(shí)與虛擬相融合，虛擬素材的展示非常的生動(dòng)、形象、直觀，如電波、磁場(chǎng)、原子等那些抽象或肉眼不可見的內(nèi)容，AR可以形象可視化立體化的展示出來，有助于教師知識(shí)講解與學(xué)生知識(shí)理解。
趣味形式，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
AR讓學(xué)生親自接觸虛擬 3D 模型來增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升了實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)性、內(nèi)容的有趣性、視覺的創(chuàng)新性。學(xué)生與老師可以通過手勢(shì)識(shí)別操作虛擬的器材，課堂體驗(yàn)從2D平面躍升至3D立體，同時(shí)每個(gè)實(shí)驗(yàn)可以反復(fù)操作，操作數(shù)據(jù)可記錄多次，教師可以根據(jù)學(xué)生的操作數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比、點(diǎn)評(píng)等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍學(xué)生課堂參與程度。
全新互動(dòng)體驗(yàn)，激發(fā)探究精神
AR基于現(xiàn)實(shí)世界，讓用戶與虛擬增強(qiáng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，通過3D技術(shù)制作的現(xiàn)象逼真、生動(dòng)，為探究提供了便捷、安全的平臺(tái)，輔助學(xué)生以互動(dòng)操作的方式探索、研究更深層次的知識(shí)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與真實(shí)現(xiàn)象一樣，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、探究能力、邏輯思維能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生還可以自主的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，動(dòng)手操作整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力及學(xué)習(xí)能力。
減少教學(xué)中的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約成本
為師生提供一個(gè)虛擬的實(shí)踐空間，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范的認(rèn)識(shí)，降低實(shí)驗(yàn)室事故發(fā)生的概率。同時(shí)虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)器材不會(huì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)素材的消耗，避免了實(shí)驗(yàn)儀器和藥品的浪費(fèi)，教師及學(xué)生可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)操作，隨時(shí)預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、操作實(shí)驗(yàn)。
節(jié)省教學(xué)時(shí)間，提高教學(xué)效率
在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師會(huì)通過課本、PPT、視頻等形式先進(jìn)行知識(shí)講解，有條件的情況下會(huì)進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)演示或者是到實(shí)驗(yàn)室上課。同時(shí)有的時(shí)候?qū)嶒?yàn)反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)不宜在課堂展示，學(xué)生只能聽老師的講解。通過AR技術(shù)，教師不需要搬運(yùn)過多的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生也無需換教室，在常規(guī)教室內(nèi)直接通過軟件平臺(tái)操作演示實(shí)驗(yàn)，不需要在虛擬和現(xiàn)實(shí)之間進(jìn)行切換，從而節(jié)省了大量教學(xué)時(shí)間，提高了教學(xué)的效率。
AR教學(xué)產(chǎn)品
目前，AR技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟，可以應(yīng)用在不同的場(chǎng)景。從目前市面上的產(chǎn)品來看，AR教學(xué)以早教產(chǎn)品為主，且相似度較高，可復(fù)制型強(qiáng)。AR雖然吸引了許多學(xué)生的喜愛，但是若不能在學(xué)習(xí)、考試中起到作用，是無法成為主流教學(xué)方式的。沒有精品的教學(xué)內(nèi)容與校園教學(xué)同步的支撐，AR教育的發(fā)展會(huì)有到一定的限制。
云幻科教與教育部教育裝備研究與發(fā)展中心聯(lián)合成立“3D教育研究中心”，匯聚了來自教育界、教育信息化、互聯(lián)網(wǎng)及IT等行業(yè)精英，組建一支優(yōu)質(zhì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)與課本教材知識(shí)點(diǎn)相匹配的AR教學(xué)資源。云幻科教AR仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)緊扣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)課程教學(xué)大綱實(shí)驗(yàn)要求，目錄按照章節(jié)實(shí)驗(yàn)排列，清晰明確。借助AR技術(shù)進(jìn)行理虛結(jié)合、虛實(shí)結(jié)合，可以解決傳統(tǒng)教學(xué)中理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，讓學(xué)生身臨其境的觸摸難實(shí)現(xiàn)、難理解、難觀察的知識(shí)，同時(shí)能夠避免高危險(xiǎn)、高污染的化學(xué)物品對(duì)學(xué)生的危害，降低實(shí)驗(yàn)器材成本。教師也可以減輕教學(xué)壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。
AR教育應(yīng)用的挑戰(zhàn)與展望
種種資料證明，AR技術(shù)在教育中的應(yīng)用有著巨大的潛力與前景。雖然與其它信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用相比，AR技術(shù)還不夠完善，深入的探索研究還是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，但是可以期待與相信AR+教育也將會(huì)成為信息化教學(xué)的重要方式之一。云幻科教也將不斷的進(jìn)行拓展與研究，深度分析AR技術(shù)促進(jìn)教與學(xué)的方式方法，不斷組織教學(xué)活動(dòng)與學(xué)習(xí)效果測(cè)試，提高AR教學(xué)價(jià)值，為教育信息化教學(xué)貢獻(xiàn)一份力。