基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的新型職業(yè)教育學(xué)習(xí)模式探究

喬興媚　楊娟

摘要：近年，新技術(shù)快速發(fā)展，如何發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，服務(wù)于職業(yè)教育教學(xué)、改變職業(yè)教育的現(xiàn)狀是值得探討的問題。國(guó)外已出現(xiàn)將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于職業(yè)教育的試驗(yàn)性項(xiàng)目，而國(guó)內(nèi)對(duì)此的研究卻十分少。結(jié)合傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，該文提出了結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的職業(yè)教育學(xué)習(xí)模式，即基于移動(dòng)設(shè)備的VR+AR非沉浸式學(xué)習(xí)模式和基于可穿戴AR設(shè)備的沉浸式學(xué)習(xí)模式，分析了將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入現(xiàn)代職業(yè)教育可能帶來的積極效應(yīng)，進(jìn)一步探討了AR技術(shù)運(yùn)用于學(xué)習(xí)模式中的關(guān)鍵因素：硬件設(shè)備、技術(shù)支持和教師意愿。AR技術(shù)對(duì)職業(yè)教育的促進(jìn)主要表現(xiàn)在可以最大程度節(jié)約教學(xué)成本和與國(guó)際先進(jìn)工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)保持同步。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；職業(yè)教育；學(xué)習(xí)模式；AR；VR

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，縮寫為AR）技術(shù)指可以實(shí)時(shí)地將計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的圖像信息直接或間接地重疊在真實(shí)世界的環(huán)境場(chǎng)景上的技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一項(xiàng)長(zhǎng)期為工業(yè)領(lǐng)域服務(wù)的技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景，其價(jià)值不僅體現(xiàn)在商業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療等實(shí)用領(lǐng)域，在教育領(lǐng)域也有顯著貢獻(xiàn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用通常可分為兩類：基于標(biāo)記（Marker-based）的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和基于無(wú)標(biāo)記（Markerless-based）的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。無(wú)論哪一類增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，都是在真實(shí)場(chǎng)景基礎(chǔ)上擴(kuò)展了計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的信息和影像，可以無(wú)縫連接真實(shí)世界和虛擬世界。因此，在學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中使用AR可以更有效地加強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、提升他們對(duì)學(xué)習(xí)的真實(shí)體驗(yàn)感。不僅如此，AR在基礎(chǔ)教育以及高等教育的相關(guān)應(yīng)用中都凸顯了其在改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果，協(xié)作、交互、學(xué)習(xí)態(tài)度以及學(xué)習(xí)體驗(yàn)方面的正面效應(yīng)。因此，國(guó)際上出現(xiàn)了大量在職業(yè)教育中應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)研究，例如歐洲分別在2014年和2015年開展了將AR技術(shù)運(yùn)用于職業(yè)教育的試驗(yàn)性項(xiàng)目（LARGE Project和ARAVET Project）。這些項(xiàng)目不僅提供相關(guān)職業(yè)培訓(xùn)的教學(xué)課程，還提供可創(chuàng)建不同教育AR場(chǎng)景的開發(fā)平臺(tái)，同時(shí)包含關(guān)于AR在學(xué)習(xí)效果、有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)以及其他的學(xué)習(xí)體驗(yàn)方面的研究及相關(guān)發(fā)現(xiàn)。即便如此，當(dāng)前大部分在職教領(lǐng)域的AR研究?jī)H僅關(guān)心AR技術(shù)的使用，并沒有過多關(guān)注AR技術(shù)對(duì)職教課堂教學(xué)可能帶來的教學(xué)模式變革以及這種新興技術(shù)對(duì)職業(yè)教育可能在哪些方面的促進(jìn)作用。相較于國(guó)際上AR在職業(yè)教育的應(yīng)用現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)職業(yè)教育中AR的應(yīng)用更加匱乏，不僅如此，連相關(guān)理論研究都十分少見。

接下來，我們將重點(diǎn)分析基于AR技術(shù)的新型職業(yè)教育學(xué)習(xí)模式和融入AR技術(shù)的關(guān)鍵因素，及其可為現(xiàn)代職業(yè)教育帶來哪些廣泛的正面效應(yīng)。

一、基本原理

學(xué)習(xí)模式，是指在相應(yīng)的理論基礎(chǔ)上，為達(dá)成一定的目標(biāo)而構(gòu)建的較穩(wěn)定的學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)構(gòu)。喬伊斯等人認(rèn)為學(xué)習(xí)模式即教學(xué)模式，因?yàn)閷W(xué)習(xí)模式既是教師教學(xué)的模式，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的模式。采取何種學(xué)習(xí)模式，實(shí)則就是創(chuàng)設(shè)何種學(xué)習(xí)環(huán)境，使身處其中的學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)并相互影響，而教師則幫助他們獲取信息、思想、技能等。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式中，通常依據(jù)的是客觀主義的范式，教師在準(zhǔn)備、組織和控制教學(xué)過程中，主要關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的再現(xiàn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的基礎(chǔ)知識(shí)、訓(xùn)練聚合型思維和近遷移能力。而在建構(gòu)主義范式中，學(xué)生積極主動(dòng)地自主學(xué)習(xí)更有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)高階知識(shí)、復(fù)雜問題的探索，發(fā)散思維和遠(yuǎn)遷移能力的培養(yǎng)。

鐘志賢根據(jù)學(xué)習(xí)模式中“學(xué)習(xí)活動(dòng)性質(zhì)”和“學(xué)習(xí)組織形式”兩個(gè)變量，將學(xué)習(xí)模式分為了“個(gè)體—接受型”“群體—接受型”“個(gè)體—探究式”“群體—探究式”四大類。傳統(tǒng)職業(yè)教育學(xué)習(xí)模式是一種客觀主義傾向的模式類型，即主要應(yīng)用“個(gè)體—接受型”和“群體—接受型”兩種學(xué)習(xí)模式。但是，職教學(xué)生在這種傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式下相較于普通高中或大學(xué)學(xué)生更突顯了以下問題：缺乏學(xué)習(xí)熱情，專注度不夠，參與度不夠，缺乏信心以及相關(guān)理論背景知識(shí)。因此，從傳統(tǒng)的“個(gè)體—接受型”和“群體—接受型”職業(yè)教育教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皞€(gè)體—探究式”“群體—探究式”模式是必然趨勢(shì)?；A(chǔ)教育領(lǐng)域的AR探索性運(yùn)用均顯示了其在加強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、提高學(xué)習(xí)效果、增強(qiáng)協(xié)作溝通能力、端正學(xué)習(xí)態(tài)度等方面具有顯著正面效應(yīng)，因此，將AR作為職業(yè)教育“個(gè)體—探究式”教學(xué)模式工具載體是具有夯實(shí)的理論基礎(chǔ)的。根據(jù)選用的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備及創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境的不同，可以分為基于移動(dòng)設(shè)備的VR+AR非沉浸式學(xué)習(xí)模式和基于可穿戴AR設(shè)備的沉浸式學(xué)習(xí)模式兩類。

二、主要類型

（一）基于移動(dòng)設(shè)備的VR+AR非沉浸式學(xué)習(xí)模式

得益于廣泛普及的電子設(shè)備智能化，電子設(shè)備已普遍實(shí)現(xiàn)軟硬件分離，軟件具備實(shí)時(shí)聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、更新等功能。因此使用基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的仿真學(xué)習(xí)軟件已成為當(dāng)前職業(yè)教育輔助教學(xué)工具首選，并且已覆蓋新能源、制造、CAD/CAM/CNC/等離子機(jī)械、電子電氣、3D打印機(jī)、運(yùn)輸、通信、醫(yī)務(wù)、工程、焊接、建筑等大部分職教從業(yè)領(lǐng)域。不僅如此，將這些仿真學(xué)習(xí)軟件遷移到移動(dòng)設(shè)備上也已經(jīng)不是難事。但是也正由于這種完全虛擬的沉浸式環(huán)境，為學(xué)習(xí)者帶來愉悅體驗(yàn)的同時(shí)也更大程度地讓學(xué)習(xí)者脫離了實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。因此，半虛擬學(xué)習(xí)模式更適合于職業(yè)教育的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)。

移動(dòng)設(shè)備可通過標(biāo)記技術(shù)或無(wú)標(biāo)記技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景的實(shí)時(shí)觸發(fā)，基于移動(dòng)設(shè)備的AR應(yīng)用具有以下優(yōu)勢(shì)：移動(dòng)設(shè)備易于獲取，設(shè)備成本低廉，應(yīng)用開發(fā)普及。但是也具有其局限性，例如屏幕所展示的視覺寬度有限，無(wú)法真實(shí)還原視覺信息；移動(dòng)設(shè)備涉及的體感種類有限，僅限于部分肢體的觸感體驗(yàn)。因此基于移動(dòng)設(shè)備的AR應(yīng)用適合于設(shè)計(jì)具有一定體感經(jīng)歷的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)模式，如上述從業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)操作類課程。

以運(yùn)輸業(yè)的汽車基礎(chǔ)課程為例，基于虛擬現(xiàn)實(shí)的3D仿真軟件雖然可以幫助學(xué)習(xí)者充分了解汽車技術(shù)的基本知識(shí)，并可幫助他們最終獲得滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（NATEF，IMI，Lernfelder，TESDA等標(biāo)準(zhǔn)）的執(zhí)業(yè)資質(zhì)，但是脫離實(shí)際環(huán)境的知識(shí)及認(rèn)知始終會(huì)產(chǎn)生偏差，如圖1所示。圖1是基于VR的發(fā)動(dòng)機(jī)3D虛擬展示（圖片來源于企業(yè)官方網(wǎng)站https：∥www.eonreality.com/），而圖2則是實(shí)際車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)（圖片來源于企業(yè)官方網(wǎng)站http：∥virtualwaregroup.com），以及由該真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)所觸發(fā)的AR虛擬場(chǎng)景。從圖1和圖2的對(duì)比可看出，圖1的3D模型雖然已經(jīng)很接近真實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)，然而仍然無(wú)法讓學(xué)生認(rèn)知到發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車構(gòu)造中確切的位置、與其他部件連接時(shí)所呈現(xiàn)的外觀以及汽車從靜止到啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的變化等精細(xì)知識(shí)。

在AR+VR的新型教學(xué)模式中，AR應(yīng)用與VR應(yīng)用可以雙螺旋形式在時(shí)間線上交互使用，如圖3所示。這種AR+VR教學(xué)模式以VR課堂教學(xué)為主，AR體驗(yàn)式教學(xué)為輔，教師可設(shè)計(jì)3：1：3：1：1：1比例的體驗(yàn)式課程，在課程初期利用VR應(yīng)用在課堂中開展相關(guān)理論知識(shí)學(xué)習(xí)（30%課時(shí)），增強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣。接著可設(shè)計(jì)10%課時(shí)用于AR體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，用于促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)相關(guān)背景知識(shí)的深入理解和鞏固，這部分學(xué)習(xí)可在實(shí)際場(chǎng)所開展，如實(shí)驗(yàn)室和車間。隨后可開展課堂內(nèi)基于VR的隨堂實(shí)驗(yàn)（30%課時(shí)），用于學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)動(dòng)作技能類知識(shí)，并伴隨有10%課時(shí)的基于任務(wù)完成的虛擬實(shí)驗(yàn)。最后再次利用真實(shí)場(chǎng)景觸發(fā)AR深度體驗(yàn)所學(xué)技能與相關(guān)背景知識(shí)。

（二）基于可穿戴AR設(shè)備的沉浸式學(xué)習(xí)模式

如前所述，當(dāng)前許多職業(yè)培訓(xùn)多采用基于發(fā)VR的仿真軟件模擬作業(yè)環(huán)境，這種純粹虛擬的環(huán)境對(duì)于需要精細(xì)操作的職業(yè)培訓(xùn)來說仍然與實(shí)際運(yùn)用有脫節(jié)。使用基于可穿戴AR設(shè)備的仿真作業(yè)系統(tǒng)則更能彌補(bǔ)這一鴻溝，這種通過實(shí)際場(chǎng)景所實(shí)時(shí)觸發(fā)的仿真模擬可以達(dá)到在實(shí)際操作過程中補(bǔ)充學(xué)習(xí)背景知識(shí)，回憶規(guī)范作業(yè)流程等更高級(jí)的學(xué)習(xí)要求。例如在學(xué)習(xí)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的技術(shù)領(lǐng)域，若相關(guān)操作實(shí)驗(yàn)涉及到執(zhí)業(yè)規(guī)范，可在執(zhí)業(yè)流程關(guān)鍵點(diǎn)上設(shè)置AR觸發(fā)，不僅可以在正確操作過程中提示學(xué)習(xí)者注意該節(jié)點(diǎn)，同時(shí)在學(xué)習(xí)者操作出現(xiàn)偏差時(shí)給出警報(bào)提醒。利用這種實(shí)時(shí)觸發(fā)的AR技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域可以最大程度地在學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)階段就為其建立相關(guān)職業(yè)領(lǐng)域規(guī)范的條件性操作反射，可以有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者結(jié)合相關(guān)背景理論知識(shí)對(duì)動(dòng)作技能類知識(shí)的熟練掌握?；诳纱┐鰽R設(shè)備的沉浸學(xué)習(xí)模式更適合于對(duì)動(dòng)作技能類操作有較高精細(xì)需求的高級(jí)技能類職業(yè)培訓(xùn)，例如在焊接專業(yè)中，可使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬設(shè)備來實(shí)現(xiàn)精細(xì)化焊接操作的演練，以提升學(xué)生實(shí)際焊接的技巧（如圖4所示）。

這種沉浸式學(xué)習(xí)模式通常需要有可穿戴設(shè)備作為數(shù)據(jù)收集傳遞以及展示沉浸場(chǎng)景的載體，如頭盔、眼鏡以及傳感器等。不僅如此，這種可穿戴設(shè)備并沒有統(tǒng)一軟件平臺(tái)，因此一套設(shè)備會(huì)包含軟硬件價(jià)格，成本會(huì)較基于移動(dòng)設(shè)備的非沉浸式AR應(yīng)用昂貴許多。另外由于技能操作雖具有連續(xù)性，同時(shí)也是由離散的獨(dú)立動(dòng)作組成，因此完全使用可穿戴AR設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)也是沒有必要的。無(wú)論從成本角度考慮還是從需求角度考慮，基于可穿戴AR設(shè)備的沉浸式學(xué)習(xí)模式均不適用于以課程基礎(chǔ)教學(xué)為目標(biāo)的課堂教學(xué)中，使用可穿戴AR設(shè)備可針對(duì)以下兩類學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)/教學(xué)模式設(shè)計(jì)。

（1）在熟練基本操作的基礎(chǔ)上，以提升操作技巧為學(xué)習(xí)目標(biāo)。在這種學(xué)習(xí)需求下，可穿戴AR設(shè)備可作為技能進(jìn)階或高階學(xué)習(xí)的輔助手段，以課后開放或有限課后開放的模式為學(xué)生輔助訓(xùn)練使用。在這種學(xué)習(xí)目標(biāo)下，可穿戴AR設(shè)備可用于自規(guī)律學(xué)習(xí)模式，即在無(wú)教師干預(yù)，學(xué)生具有自我學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)的情景下，建立以可穿戴設(shè)備為核心的開放實(shí)驗(yàn)室服務(wù)。

（2）以滿足操作規(guī)范和達(dá)到執(zhí)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為教學(xué)目標(biāo)。在這種教學(xué)目標(biāo)下，獲得執(zhí)業(yè)相關(guān)資格是學(xué)習(xí)者的最終目的，因此對(duì)實(shí)際操作有嚴(yán)格規(guī)范和流程要求，通常發(fā)生在一門或一系列課程的結(jié)束階段。教師可設(shè)計(jì)以項(xiàng)目任務(wù)為訓(xùn)練模式，可穿戴AR設(shè)備為相關(guān)過程關(guān)鍵點(diǎn)提示工具的個(gè)體化學(xué)習(xí)模式。這種學(xué)習(xí)模式下，學(xué)習(xí)者一邊操作一邊回顧相關(guān)知識(shí)是不被允許的，因此使用可穿戴AR設(shè)備可保證學(xué)生即可流暢操作相關(guān)動(dòng)作，同時(shí)可獲得關(guān)鍵信息的提示或警示。

三、關(guān)鍵影響因素

根據(jù)Pmiect Tomorrow發(fā)布的一篇針對(duì)圣地亞哥一個(gè)AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)試點(diǎn)項(xiàng)目的評(píng)估報(bào)告顯示，在應(yīng)用數(shù)字化內(nèi)容、工具和資源的過程中，教師們列出的三個(gè)關(guān)鍵要素分別是：教室設(shè)備裝置（56%）；持續(xù)的輔助課堂的技術(shù)支持（49%）；對(duì)數(shù)字內(nèi)容的高效運(yùn)用和專業(yè)技能提升（48%）。應(yīng)該說，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用并沒有成熟，仍處于實(shí)驗(yàn)性的階段。如何更好地融入教育，探索建立基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的新型現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)教學(xué)模式，有三個(gè)方面的關(guān)鍵因素。

（一）硬件設(shè)備

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的硬件技術(shù)有待進(jìn)一步成熟。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)涉及到環(huán)境建模、立體聲合成和立體顯示技術(shù)、觸覺反饋技術(shù)、三維交互技術(shù)、以及由于涉及大量感知信息和模型而異常重要的系統(tǒng)集成技術(shù)。顯示技術(shù)是否可以實(shí)現(xiàn)全光場(chǎng)顯示？機(jī)器對(duì)場(chǎng)景的識(shí)別和理解怎樣做得更精確？在真實(shí)環(huán)境甚至受限環(huán)境中，如何提高智能交互的效率和準(zhǔn)確度？這些都是需要解決的技術(shù)難題。目前，各大廠商對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的開發(fā)主要集中于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡，谷歌公司的可穿戴設(shè)備Google Glass由于外觀設(shè)計(jì)、性能、隱私等問題在消費(fèi)市場(chǎng)折翼，微軟的HoloLens也遲遲未能推出消費(fèi)者版的頭盔。以HoloLens為例，其最關(guān)鍵的零組件是光機(jī)和鏡片?，F(xiàn)采用的LCoS技術(shù)光效率高、成本相對(duì)低，但存在對(duì)比不佳和光機(jī)體積大等問題。Facebook旗下的Oculus Research研究所的首席科學(xué)家邁克爾-阿布拉什（Michael Abrash）在Facebook年度開發(fā)者大會(huì)上表示，只有當(dāng)材料科學(xué)、光學(xué)和顯示技術(shù)取得重大進(jìn)步后，這種超級(jí)眼鏡才有可能問世，這可能需要10年或20年的時(shí)間。為了解決目前AR眼鏡應(yīng)用服務(wù)不足，另一些廠商主要投入在AR應(yīng)用功能的開發(fā)上。借助智能型手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)裝置，許多AR創(chuàng)意APP出現(xiàn)在這些移動(dòng)設(shè)備上，如去年風(fēng)靡全球的任天堂AR手機(jī)游戲Pokeman Go，不僅讓廣大玩家體驗(yàn)了AR的與眾不同，也帶動(dòng)了消費(fèi)者對(duì)AR功能的潛在需求，反過來影響廠商在AR眼鏡和AR應(yīng)用服務(wù)商的開發(fā)策略。盡管借助智能型手機(jī)能夠很便利的體驗(yàn)AR，但實(shí)現(xiàn)AR效果對(duì)手機(jī)性能要求頗高。因?yàn)锳R是在真實(shí)的圖像中疊加虛擬的景象，如果想要位置合適的話，手機(jī)就需要運(yùn)行計(jì)算機(jī)視覺算法，這對(duì)相機(jī)的成像質(zhì)量和手機(jī)處理芯片都有要求。也存在耗電、耗流量的問題。因此有研究者認(rèn)為，手機(jī)硬件只能讓用戶在AR體驗(yàn)中“嘗鮮”而已。

（二）技術(shù)支持

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用需對(duì)其教學(xué)價(jià)值和技術(shù)特征進(jìn)行分析，然后進(jìn)行教學(xué)應(yīng)用策略的制定，這為技術(shù)與教育的有機(jī)融合創(chuàng)造條件。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)尤其適用于情境學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。研制基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)培訓(xùn)大綱及配套教學(xué)資源，需要得到學(xué)校的大力支持。因?yàn)閷?duì)于不同教材，需要進(jìn)行定制化的研發(fā)，成本不小。目前。市面上的AR教學(xué)產(chǎn)品大多是一張紙和一個(gè)3D模型的形態(tài)，實(shí)際上只是非常表面的AR應(yīng)用，因?yàn)樯疃鹊拈_發(fā)需要教育專家、技術(shù)專家的挖掘和協(xié)作。

（三）教師意愿

2016年作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的元年，其應(yīng)用于教育領(lǐng)域的研究時(shí)間還相對(duì)較短，個(gè)案較多，缺乏有體系、有長(zhǎng)時(shí)間跟蹤的實(shí)證研究。因?yàn)榭晒┙梃b的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)模式和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)很少，需要教師在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，重視教學(xué)效果測(cè)評(píng)，根據(jù)反饋修正相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)。在這一過程中，教師扮演了極為重要的角色。一方面，教師要及時(shí)提升自己融入新技術(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)能力，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)模式中無(wú)法無(wú)縫使用AR設(shè)備，因而必然會(huì)要求使用更靈活的課堂教學(xué)模式和教學(xué)設(shè)計(jì)，例如個(gè)體化教學(xué)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、AR應(yīng)用支持的協(xié)作學(xué)習(xí)等。這就需要教師在教材教法上給予更多的關(guān)注，以提升教學(xué)活動(dòng)的適應(yīng)性。另一方面，教師還要有追蹤行業(yè)新技術(shù)的意愿。與vR相似，AR也可實(shí)時(shí)更新應(yīng)用軟件，因此這一特點(diǎn)使其可在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持與行業(yè)技術(shù)的同步更新，這必然需要教師實(shí)時(shí)追蹤本行業(yè)新技術(shù)，提升本職專業(yè)素質(zhì)。

四、對(duì)教學(xué)的促進(jìn)

（一）可最大程度節(jié)約教學(xué)成本

如前所述，基于VR的仿真學(xué)習(xí)軟件已成為當(dāng)前職業(yè)教育輔助教學(xué)工具的首選，并也已普遍運(yùn)用到多個(gè)職教領(lǐng)域，其中甚至包括一些新興的職業(yè)領(lǐng)域，如新能源和3D打印。而基于AR的應(yīng)用則分為沉浸式和非沉浸式兩種（有些文獻(xiàn)分為三種，分別是沉浸式、半沉浸式和全沉浸式）。相較于基于VR的仿真學(xué)習(xí)軟件，基于移動(dòng)設(shè)備的非沉浸式AR應(yīng)用并沒有增加成本開銷。因此從VR仿真學(xué)習(xí)軟件過渡到基于移動(dòng)設(shè)備的AR的應(yīng)用不會(huì)造成額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。另外，兩種不同的AR應(yīng)用所針對(duì)的專業(yè)類型也各有區(qū)別，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)或?qū)W?？筛鶕?jù)自己的財(cái)政狀況以及專業(yè)設(shè)置情況自主選擇最適合本校學(xué)生的設(shè)備和教學(xué)模式。即使無(wú)法獲得沉浸式教學(xué)設(shè)備，也可通過前述的利用基于移動(dòng)設(shè)備的VR+AR教學(xué)模式來滿足基本相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)（含動(dòng)作技能教學(xué)目標(biāo)）。

（二）與國(guó)際先進(jìn)工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)保持同步

基于移動(dòng)設(shè)備的AR技術(shù)由于其突出的可視特點(diǎn)，以及數(shù)據(jù)可共享、可遷移性等優(yōu)點(diǎn)使其正在成為設(shè)備維護(hù)行業(yè)的潮流和新的作業(yè)規(guī)范。例如西門子公司為Vectron機(jī)車提供的AR設(shè)備維護(hù)服務(wù)，在該AR應(yīng)用中，技師無(wú)需上火車，便可使用移動(dòng)手持設(shè)備登錄每個(gè)Vectron機(jī)車所提供的加密局域網(wǎng)，并訪問加密的后臺(tái)辦公服務(wù)器。技師們直接通過在平板設(shè)備上手勢(shì)操作進(jìn)行任務(wù)和路線檢測(cè)，不僅如此，還可以直接調(diào)出該機(jī)車車輪的CAD圖以及上千頁(yè)的操作手冊(cè)，并且可看到別的技師所留下的維護(hù)記錄。而博世公司則推出了汽車維修AR系統(tǒng)，在該AR汽車維修應(yīng)用中，不僅提供給維修技師3D工作指令。所需工具。甚至提供相應(yīng)教學(xué)視頻。當(dāng)手持移動(dòng)設(shè)備的攝像頭掃過發(fā)動(dòng)機(jī)組件，相關(guān)的上下文信息立刻就被觸發(fā)并推送到對(duì)應(yīng)物理部件位置上。

由此可見，在職業(yè)教育培訓(xùn)階段融入基于AR的體驗(yàn)式教學(xué)活動(dòng)可以與國(guó)際先進(jìn)工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)保持高度同步。不僅提升所培養(yǎng)人才的新技術(shù)適應(yīng)能力，同時(shí)可縮小學(xué)校教學(xué)目標(biāo)與企業(yè)需求之間差距。

五、總結(jié)與思考

正如前文所述，當(dāng)前國(guó)外大部分在職教領(lǐng)域的AR研究重點(diǎn)關(guān)注AR技術(shù)的使用，并沒有過多關(guān)注AR技術(shù)對(duì)職教課堂教學(xué)可能帶來變革及促進(jìn)。

本文在分析了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域的相關(guān)探索性應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前職業(yè)教育學(xué)習(xí)模式分類，提出了兩種新型的融合了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的職業(yè)教育學(xué)習(xí)模式：基于移動(dòng)設(shè)備的VR+AR非沉浸式學(xué)習(xí)模式和基于可穿戴AR設(shè)備的沉浸式學(xué)習(xí)模式。并根據(jù)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)討論了在職業(yè)教育活動(dòng)中使用AR技術(shù)可帶來的多重優(yōu)勢(shì)及需要重點(diǎn)關(guān)注的影響因素。當(dāng)然，本文對(duì)基于AR的新型職業(yè)教育學(xué)習(xí)模式的探討也屬于探索性研究，需要進(jìn)一步通過實(shí)踐檢驗(yàn)。