基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程研發(fā)與應(yīng)用

基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程研發(fā)與應(yīng)用，是我社與中國(guó)植物聯(lián)盟進(jìn)行深度合作，通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)圖書(shū)與新興媒體的深度融合，并依托中國(guó)植物聯(lián)盟的眾多植物園，研發(fā)與應(yīng)用適合中小學(xué)研學(xué)旅行的數(shù)字課程，同時(shí)，該課程利用二維碼、AR技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)圖書(shū)在傳播形態(tài)上的突破，有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)植物類(lèi)的活動(dòng)課程，加強(qiáng)研學(xué)旅行基地建設(shè)，踐行習(xí)近平總書(shū)記“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的理念。

1 研究背景及意義

2016年，教育部等11部門(mén)共同發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見(jiàn)》，意見(jiàn)指出：中小學(xué)生研學(xué)旅行是由教育部門(mén)和學(xué)校有計(jì)劃地組織安排，通過(guò)集體旅行、集中食宿方式開(kāi)展的研究性學(xué)習(xí)和旅行體驗(yàn)相結(jié)合的校外教育活動(dòng)，是學(xué)校教育和校外教育銜接的創(chuàng)新形式，是教育教學(xué)的重要內(nèi)容，是綜合實(shí)踐育人的有效途徑。1意見(jiàn)頒布以來(lái)，各地積極探索組織中小學(xué)生開(kāi)展研學(xué)旅行活動(dòng)，部分地區(qū)取得了顯著的成效，在促進(jìn)學(xué)生培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀、推動(dòng)實(shí)施素質(zhì)教育、養(yǎng)成文明旅行習(xí)慣等方面發(fā)揮了重要作用。但隨著中小學(xué)生研學(xué)旅行活動(dòng)的持續(xù)升溫，“只旅不學(xué)”“走馬觀花”等問(wèn)題也開(kāi)始凸顯。

與此同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)和信息技術(shù)的發(fā)展，給傳統(tǒng)出版帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，黨和國(guó)家對(duì)出版行業(yè)提出了從傳統(tǒng)出版向數(shù)字出版轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)代要求，如何盤(pán)活存量資源，利用新技術(shù)、新理念，構(gòu)建有特色、符合實(shí)際的運(yùn)營(yíng)模式，是每家教育出版社積極探索、努力發(fā)展的方向。

為此，我社與中國(guó)植物聯(lián)盟進(jìn)行深度合作，發(fā)揮雙方優(yōu)勢(shì)，通過(guò)基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程研發(fā)與應(yīng)用，打造現(xiàn)場(chǎng)講解與虛擬演示為一體的數(shù)字課程，促進(jìn)研學(xué)旅行和學(xué)校課程有機(jī)融合，做到立意高遠(yuǎn)、目的明確、活動(dòng)生動(dòng)、學(xué)習(xí)有效，大大提升研學(xué)旅行活動(dòng)的價(jià)值和意義?；谠鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以將培養(yǎng)中小學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)放置于研學(xué)旅行活動(dòng)中,切實(shí)落實(shí)研學(xué)旅行意見(jiàn)中的各項(xiàng)要求,使研學(xué)旅行變成一個(gè)充滿(mǎn)了智慧和樂(lè)趣的大課堂,不僅能為學(xué)生提供豐富的植物學(xué)知識(shí),更會(huì)引起他們進(jìn)行探究的興趣和欲望,使其變被動(dòng)為主動(dòng)地去接受植物園帶來(lái)的新信息和新知識(shí),在輕松愉悅的欣賞中感受大自然的奧妙,享受科學(xué)精神的沐浴和熏陶,以科學(xué)的精神、觀念和方法去思考、去學(xué)習(xí)、去生活,并在此過(guò)程中樹(shù)立起科學(xué)的人生觀和價(jià)值觀,全面提高自身的科學(xué)素養(yǎng)。2

2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)概述

2.1 總體架構(gòu)思想

順應(yīng)國(guó)家大力發(fā)展中小學(xué)生研學(xué)旅行的號(hào)召，通過(guò)與植物園合作，圍繞植物科普主題，運(yùn)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，打造集現(xiàn)場(chǎng)講解與虛擬演示為一體的數(shù)字課程，創(chuàng)新校外教育模式與商業(yè)模式，促進(jìn)出版產(chǎn)業(yè)與教育產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

通過(guò)“基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程研發(fā)與應(yīng)用”促進(jìn)教育信息化發(fā)展和推進(jìn)研學(xué)旅行教育改革，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)，為構(gòu)建基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)新技術(shù)的研學(xué)旅行教育應(yīng)用創(chuàng)造示范。

2.2 設(shè)計(jì)原則

本項(xiàng)目以研學(xué)旅行教育數(shù)字課程為核心，探索研學(xué)旅行教育的需求、推廣、標(biāo)準(zhǔn)制定及應(yīng)用服務(wù)等問(wèn)題。具體實(shí)施原則如下：

①遵循政策原則：研學(xué)旅行受到國(guó)家和社會(huì)高度重視，國(guó)家和教育主管部門(mén)對(duì)教育發(fā)展、教育資源等都有很多規(guī)定，因此本項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到實(shí)施都必須嚴(yán)格按照政府的指導(dǎo)方向進(jìn)行，確保正確的政策方向。

②課程標(biāo)準(zhǔn)原則：教育資源的建設(shè)應(yīng)緊隨教育發(fā)展的步伐，圍繞《教育部等11部門(mén)關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見(jiàn)》精神，通過(guò)引入互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)和基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，確保課程建設(shè)符合研學(xué)旅行數(shù)字課程發(fā)展要求。

③先進(jìn)性原則：在借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目研究要充分體現(xiàn)出設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)的教學(xué)理念，結(jié)合植物園實(shí)地教學(xué)實(shí)際，通過(guò)信息技術(shù)方式，開(kāi)發(fā)一批育人效果突出的研學(xué)旅行活動(dòng)課程。

④實(shí)用性原則：在應(yīng)用方面，充分了解目前的植物園信息技術(shù)應(yīng)用環(huán)境等實(shí)際情況，通過(guò)將現(xiàn)場(chǎng)講解與虛擬演示為一體的數(shù)字課程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，提高教學(xué)效率，提升教學(xué)效果。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面，以選擇成熟通用的技術(shù)方案，以滿(mǎn)足實(shí)用性為主，不片面追求新技術(shù)。

⑤可持續(xù)原則：項(xiàng)目設(shè)計(jì)要充分考慮各方的應(yīng)用需求和操作可行性，保障項(xiàng)目能持續(xù)健康發(fā)展。

2.3 項(xiàng)目架構(gòu)、流程與表現(xiàn)方式

2.3.1 課程研究

①基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程設(shè)計(jì)的研究:包括設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)模式以及活動(dòng)設(shè)計(jì)等方面的研究。

②基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程的結(jié)構(gòu)研究:包括課程內(nèi)容分析、目錄結(jié)構(gòu)及整體框架等方面的研究。

③基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程評(píng)價(jià)研究:包括評(píng)價(jià)的原則、評(píng)價(jià)的指標(biāo)及評(píng)價(jià)體系等方面的研究。

④基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程改革研究:包括基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程的現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、改革指導(dǎo)思想、改革策略等方面的研究。

⑤基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程方案研究:包括基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程理論基礎(chǔ)、包括課程方案的目的、方法、手段、原則等方面的研究。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

本項(xiàng)目主要標(biāo)準(zhǔn)有7套：課程體系標(biāo)準(zhǔn)、課外教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、資源格式標(biāo)準(zhǔn)、資源屬性標(biāo)準(zhǔn)、編審加工標(biāo)準(zhǔn)、成果評(píng)比標(biāo)準(zhǔn)、用戶(hù)權(quán)限標(biāo)準(zhǔn)。

課程體系標(biāo)準(zhǔn)：按照《教育部等11部門(mén)關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見(jiàn)》的精神制定課程標(biāo)準(zhǔn)，符合中小學(xué)課外發(fā)展的特點(diǎn)。

課外教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)：采用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)講解與虛擬演示為一體的數(shù)字課程。資源格式標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)出版載體形式，分別制定資源格式標(biāo)準(zhǔn)。資源屬性標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)合植物園案例實(shí)際應(yīng)用需要，增加、細(xì)化部分內(nèi)容，制定資源屬性標(biāo)準(zhǔn)。

編審加工標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)進(jìn)入出版流程的數(shù)字化資源進(jìn)行編審加工標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)別于傳統(tǒng)出版物形式的編審加工標(biāo)準(zhǔn)，需要研究與構(gòu)建利用信息化工具的移動(dòng)互聯(lián)出版內(nèi)容的編審加工標(biāo)準(zhǔn)。

成果評(píng)比標(biāo)準(zhǔn)：建立用戶(hù)參與線上評(píng)比、獲得獎(jiǎng)品等獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，以此加強(qiáng)用戶(hù)粘連度。

用戶(hù)權(quán)限標(biāo)準(zhǔn)：針對(duì)應(yīng)用平臺(tái)各級(jí)各類(lèi)不同角色，嚴(yán)格制定權(quán)限標(biāo)準(zhǔn)，保障應(yīng)用平臺(tái)運(yùn)行。

2.4 涉及關(guān)鍵技術(shù)

2.4.1 數(shù)字資源智能展示推送技術(shù)（AR技術(shù)）

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是近年來(lái)隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人機(jī)交互技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多個(gè)研究領(lǐng)域。它為用戶(hù)提供了一個(gè)完全虛擬的環(huán)境，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬的信息融入到真實(shí)世界中，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)體驗(yàn)，具備虛實(shí)結(jié)合、即時(shí)反饋、趣味性強(qiáng)等特點(diǎn)。

2.4.2 數(shù)字資源識(shí)別技術(shù)

數(shù)字資源識(shí)別技術(shù)的關(guān)鍵是OID(Optical Identify Digital)編碼和可識(shí)別OID編碼的點(diǎn)讀筆。OID是二維光學(xué)辨別編碼，通過(guò)編碼的不同組合識(shí)別不同的內(nèi)容。這些編碼的實(shí)際尺寸非常小，每個(gè)點(diǎn)通常相當(dāng)于175線/英寸的5%網(wǎng)點(diǎn)的大小，通過(guò)普通四色膠印的方式將每個(gè)編碼印刷在普通紙張上，因?yàn)檫@些編碼的實(shí)際尺寸非常小，人的肉眼無(wú)法識(shí)別，因此，對(duì)圖書(shū)的信息不會(huì)造成任何影響。再通過(guò)設(shè)備識(shí)別印在圖書(shū)上的編碼，可以同步播放印在紙上的任何文字、圖片、數(shù)字等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)無(wú)聲圖書(shū)變?yōu)橛新曌x物。

3 結(jié)論

隨著信息技術(shù)發(fā)展，給傳統(tǒng)出版帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，黨和國(guó)家對(duì)出版行業(yè)提出了從傳統(tǒng)出版向數(shù)字出版融合發(fā)展的時(shí)代要求，如何通過(guò)盤(pán)活存量資源，利用新技術(shù)、新理念，構(gòu)建有特色、可行的運(yùn)營(yíng)模式，是每家教育出版社積極探索、努力發(fā)展的方向，本項(xiàng)目正是在這種背景下孕育而生，通過(guò)構(gòu)建新的發(fā)展模式，為傳統(tǒng)出版企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、為企業(yè)發(fā)展探索一條可持續(xù)發(fā)展道路。

總之，“基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字課程研發(fā)與應(yīng)用”無(wú)論對(duì)于國(guó)家教育信息化發(fā)展、教育改革和教學(xué)創(chuàng)新，還是對(duì)于傳統(tǒng)教育出版產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型探索都具有示范效應(yīng)和重大的社會(huì)意義。

[1]虞永平.學(xué)前教育課程研究漫議[J].學(xué)前教育研究,1996(03):41-43.

[2]王曉燕.研學(xué)旅行的基本內(nèi)涵和核心要義——《關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見(jiàn)》讀解[J].中小學(xué)德育,2017(09):15-16.

[3]讀萬(wàn)卷書(shū)，也要行萬(wàn)里路！研學(xué)旅行納入中小學(xué)教育計(jì)劃[EB/OL].http://www.vccoo.com/v/79ri93.

【注釋】

1.教育部等11部門(mén)關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見(jiàn).http://www.gov.cn/xinwen/2016-12/19/content_5149947.htm

2.讀萬(wàn)卷書(shū)，也要行萬(wàn)里路！研學(xué)旅行納入中小學(xué)教育計(jì)劃.http://www.vccoo.com/v/79ri93