移動增強(qiáng)現(xiàn)實在開放大學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用探索研究

摘 要：移動增強(qiáng)現(xiàn)實由于具有新奇的視覺效果、先進(jìn)的技術(shù)手段、豐富的資源呈現(xiàn)方式以及多元化的交互方式等優(yōu)勢，近幾年來受到業(yè)界越來越多的重視和關(guān)注。文章首先闡述了增強(qiáng)現(xiàn)實與移動增強(qiáng)現(xiàn)實的定義、特征與功能，然后在闡述開放大學(xué)教育教學(xué)存在相關(guān)問題的基礎(chǔ)上，重點探討了移動增強(qiáng)現(xiàn)實在開放大學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用以及應(yīng)用過程中存在的相關(guān)問題，以期為開放大學(xué)的教育教學(xué)提供便利和技術(shù)支持，從而促進(jìn)其長遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：移動增強(qiáng)現(xiàn)實;開放大學(xué);教育教學(xué);應(yīng)用探索

中圖分類號：G434 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-8454（2019）22-0080-05

隨著信息時代科技的飛速發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實被應(yīng)用于越來越多的行業(yè)中，比如工業(yè)、軍事、醫(yī)療、教育、培訓(xùn)、娛樂等領(lǐng)域，尤其在娛樂游戲、產(chǎn)品設(shè)計、工業(yè)生產(chǎn)等方面發(fā)展迅速。自2004年國際新媒體聯(lián)盟（New Media Consortium，簡稱NMC）公開發(fā)布第一期《地平線報告（高等教育版）》以來，在2004-2017年期間，其預(yù)測的關(guān)鍵技術(shù)中，增強(qiáng)現(xiàn)實分別在2005、2006、2010、2011、2016年的預(yù)測中被提到[1]。而在2018和2019年的《地平線報告（高等教育版）》中提到的則是混合現(xiàn)實[2]。婁巖認(rèn)為，增強(qiáng)現(xiàn)實是介于完全虛擬和完全真實之間，是一種混合現(xiàn)實[3]?？梢?，增強(qiáng)現(xiàn)實在教育領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展?jié)撃堋ｋS著移動智能終端設(shè)備不斷更新?lián)Q代，其各項性能不斷增強(qiáng)，由于其良好的便攜性、普適性、可移動性、易用性等優(yōu)點，移動端的增強(qiáng)現(xiàn)實已經(jīng)獲得了越來越多的重視和關(guān)注。近年來，越來越多的研究者將移動增強(qiáng)現(xiàn)實運用到教育教學(xué)中，利用移動增強(qiáng)現(xiàn)實的各項優(yōu)勢為教育教學(xué)提供便利并促進(jìn)其發(fā)展。本研究嘗試將移動增強(qiáng)現(xiàn)實運用到開放大學(xué)教育教學(xué)中，以期為提升其教育教學(xué)質(zhì)量和水平、促進(jìn)其長遠(yuǎn)發(fā)展做出鋪墊與探索。

一、增強(qiáng)現(xiàn)實與移動增強(qiáng)現(xiàn)實

1.增強(qiáng)現(xiàn)實

在20世紀(jì)60年代，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（Augmented Reality，AR）就已經(jīng)被人類發(fā)明，但一直未真正走進(jìn)大眾視野，它為人們所知曉的一個標(biāo)志性事件是2012年4月美國谷歌公司推出了一款名為谷歌眼鏡（Google Project Glass）的新產(chǎn)品，這是一款基于AR技術(shù)研發(fā)的“拓展現(xiàn)實”眼鏡，成為當(dāng)時最熱門的話題之一[4]。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個重要分支。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠使用戶完全沉浸在合成環(huán)境中，無法查看周圍的真實環(huán)境。與之相反，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)能夠把圖像、音頻和視頻以及觸覺感知等數(shù)字信息或者計算機(jī)生成的信息實時地輸送到真實環(huán)境里[5]。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)是借助光電顯示技術(shù)、交互技術(shù)、多種傳感技術(shù)和計算機(jī)圖形與多媒體技術(shù)，將計算機(jī)生成的虛擬環(huán)境與用戶周圍的現(xiàn)實環(huán)境融為一體，使用戶從感官效果上確信虛擬環(huán)境是其周圍真實環(huán)境的組成部分[6]。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)具有虛實結(jié)合、實時交互、三維注冊的特征。虛實結(jié)合是在現(xiàn)實環(huán)境中加入計算機(jī)產(chǎn)生的虛擬對象，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的增強(qiáng)。實時交互是實現(xiàn)用戶與真實世界中的虛擬信息間的自然交互。三維注冊是根據(jù)真實場景實時生成增強(qiáng)信息，然后將增強(qiáng)后的信息顯示在終端[3]。

增強(qiáng)現(xiàn)實能夠為周圍的真實環(huán)境補(bǔ)充、疊加信息，但不是取代它，是介于完全虛擬與完全真實之間的一種混合現(xiàn)實。從理論上來說，增強(qiáng)現(xiàn)實能夠增強(qiáng)人類多種感官的知覺，但是由于各種條件限制，目前主要用于增強(qiáng)視覺感知。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的最早應(yīng)用案例是殲擊機(jī)飛行員佩戴的頭盔顯示器，當(dāng)飛行員透過座艙窗口觀察外界時，頭盔顯示器能夠為飛行員提供一幅帶有模擬地平線、飛行高度和速度等信息的數(shù)字圖像，并將該圖像疊加顯示在真實場景上[5]。目前，增強(qiáng)現(xiàn)實在教育中的應(yīng)用尚處于起步階段，主要表現(xiàn)為輔助課堂教學(xué)、教育類游戲、電子書等形式。

2.移動增強(qiáng)現(xiàn)實

隨著移動技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計算技術(shù)以及移動智能終端的快速發(fā)展，移動技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)逐步融合，由此出現(xiàn)了移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)。移動增強(qiáng)現(xiàn)實（Mobile Augmented Reality，MAR）是將增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)有效地應(yīng)用于移動設(shè)備終端。它是近幾年來計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域討論比較頻繁且受關(guān)注度非常高的話題之一[6]。除了具有增強(qiáng)現(xiàn)實的特點，移動增強(qiáng)現(xiàn)實還具備較強(qiáng)的自由移動性，不會受到環(huán)境因素的制約。婁巖比較了傳統(tǒng)增強(qiáng)現(xiàn)實與移動增強(qiáng)現(xiàn)實的各項特征[3]，如表1所示。

從表1可以看出，移動增強(qiáng)現(xiàn)實與傳統(tǒng)增強(qiáng)現(xiàn)實均具有虛實結(jié)合、實時交互、三維注冊等特征。然而，移動增強(qiáng)現(xiàn)實具有自由、靈活的可移動性，只需要普通的移動終端設(shè)備比如智能手機(jī)即可，通過網(wǎng)絡(luò)App下載后可以隨時、隨地使用，能夠方便、快捷地供用戶使用。而傳統(tǒng)的增強(qiáng)現(xiàn)實設(shè)備比較固定，可移動性差，一般需要專業(yè)開發(fā)的專業(yè)設(shè)備，成本較高，具有較高的技術(shù)門檻，一般人難以維護(hù)，且使用時間和地點比較固定，缺乏靈活性。

1997年，哥倫比亞大學(xué)的Steven Feiner等人開發(fā)了最早的移動增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)——用于導(dǎo)航的Mobile Augmented Reality Systems。2000年，南澳大利亞大學(xué)Wearable Computer Lab開發(fā)了一款名為Quake的游戲，這款游戲?qū)⒁苿釉鰪?qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于PC平臺，用戶可以在真實場景中參與游戲的競技[3]。2003年，維也納理工大學(xué)的Wagner等研究了首款能夠在PDA的內(nèi)部處理器上獨立運行的增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)[6]。2011年2月，著名軟件開發(fā)公司Total Immersion推出一款幫助繳費者選購眼鏡的手機(jī)AR軟件[6]。目前，很多移動智能終端設(shè)備如智能手機(jī)已具備較強(qiáng)性能的數(shù)據(jù)計算能力、圖形圖像處理和顯示能力以及GPS定位功能，集成了多種高速無線通信網(wǎng)絡(luò)，同時配備了觸摸屏便于人機(jī)交互;另外，隨著制作成本的下降，其價格也越來越為普通大眾所接受。因此，移動智能終端尤其是智能手機(jī)逐漸成為增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的普及平臺，移動增強(qiáng)現(xiàn)實已經(jīng)應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域中，比如廣告、培訓(xùn)、電子商務(wù)、教育、游戲等。

3.增強(qiáng)現(xiàn)實與移動增強(qiáng)現(xiàn)實的功能

增強(qiáng)現(xiàn)實具有兩種功能：①增強(qiáng)感知真實環(huán)境。為用戶呈現(xiàn)真實環(huán)境，增強(qiáng)用戶的視覺感知并提高工作效率。在某些場合，增強(qiáng)現(xiàn)實用于娛樂目的，但它的實用功能之一是輔助決策。增強(qiáng)感知真實環(huán)境，意味著給用戶提供有用信息，使用戶更好地理解周圍環(huán)境并改進(jìn)決策和行為。②創(chuàng)建虛擬環(huán)境。為用戶顯示一個虛幻的場景。增強(qiáng)現(xiàn)實界面能夠使不可能發(fā)生的事情變?yōu)楝F(xiàn)實。它創(chuàng)建的虛擬環(huán)境可以讓用戶在其中漫游，而且用戶能夠看見真實世界中并不存在的事物，并能夠與其他人分享這幅視圖[5]。

移動增強(qiáng)現(xiàn)實是移動終端上的增強(qiáng)現(xiàn)實，因此增強(qiáng)現(xiàn)實具有的功能移動增強(qiáng)現(xiàn)實同樣具備，不同的是移動增強(qiáng)現(xiàn)實給用戶提供了可移動性，使用戶在使用其功能時能隨意移動。

二、開放大學(xué)教育教學(xué)存在的相關(guān)問題

開放大學(xué)是以開放、靈活、全納、終身、優(yōu)質(zhì)為核心理念，面向全體社會成員，以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐、實行多種模式辦學(xué)和混合式學(xué)習(xí)、服務(wù)終身學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)型社會建設(shè)的新型高等學(xué)校[7]。開放大學(xué)運用現(xiàn)代信息技術(shù)將有限的優(yōu)質(zhì)教育資源共享，打破了時間和空間的限制，沒有圍墻，使得人人皆學(xué)、時時可學(xué)、處處能學(xué)。關(guān)于開放大學(xué)的教學(xué)模式，劉延?xùn)|（2012）曾指出：“要建立和完善以學(xué)習(xí)者為中心，基于網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程支持服務(wù)與面授相結(jié)合的新型教學(xué)模式，為學(xué)習(xí)者提供無處不在的學(xué)習(xí)服務(wù)”[8]。

開放大學(xué)主要依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展遠(yuǎn)程教學(xué)，學(xué)習(xí)者與教師、輔導(dǎo)者分散異地。時間和空間的異步，帶來了學(xué)習(xí)便捷的同時，也導(dǎo)致了學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)中缺乏人際交流，學(xué)習(xí)者、教師、輔導(dǎo)者之間缺少面對面的接觸與溝通，學(xué)習(xí)歸屬感和文化氛圍缺失，學(xué)習(xí)比較被動，參與度不高，學(xué)習(xí)孤獨感比較強(qiáng)烈[9]。

開放大學(xué)為時空異步的遠(yuǎn)程教學(xué)提供充足而細(xì)心的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，并且提供適量的面授輔導(dǎo)。然而，對于一些需要大量動手實踐的專業(yè)及課程來說，比如土木工程、機(jī)械設(shè)計制造及自動化、汽車運用與維修技術(shù)、廣告設(shè)計與制作、室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計等專業(yè)，缺乏能夠讓學(xué)習(xí)者面對面共同實踐操作和交流的設(shè)備設(shè)施及場所是當(dāng)下的硬件短板，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的自主學(xué)習(xí)，這些專業(yè)的學(xué)習(xí)者很難獲得好的學(xué)習(xí)效果。而開放大學(xué)的學(xué)習(xí)者主要是成人，很多在職在崗，分散異地，沒有充足的時間和精力來解決設(shè)備設(shè)施及場所缺失的難題。

因此，這些專業(yè)就亟需一種能夠彌補(bǔ)實踐設(shè)施及場所缺失的教學(xué)環(huán)境，而移動增強(qiáng)現(xiàn)實恰恰能夠提供這樣一種環(huán)境，移動終端將設(shè)計開發(fā)好的App軟件產(chǎn)生的虛擬實踐環(huán)境與學(xué)習(xí)者周圍的真實場景結(jié)合，學(xué)習(xí)者身臨其中，可以實時利用這些虛擬設(shè)備進(jìn)行實踐練習(xí)，并利用智能手機(jī)等移動終端可以隨時隨地進(jìn)行自由、靈活地實踐和學(xué)習(xí)。由此，既解決了上述專業(yè)在遠(yuǎn)程開放教學(xué)中由于時空分離、實踐硬件設(shè)施缺失而造成的教學(xué)難題，也讓學(xué)習(xí)者體驗到新技術(shù)帶來的種種便利，且這種新穎的學(xué)習(xí)和實踐操作方式更加具有吸引力和新奇性，能夠更好地激發(fā)學(xué)習(xí)者的好奇心和學(xué)習(xí)欲望，這對于實踐操作內(nèi)容較少的專業(yè)和課程同樣具有良好的效果。

三、移動增強(qiáng)現(xiàn)實在開放大學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用探索

增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)不僅可以為師生提供一種面對面的溝通與合作平臺，而且還可以讓學(xué)生更加輕松地理解復(fù)雜概念，更加直觀地觀察到現(xiàn)實生活中無法觀察到的事物及其變化。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，將有利于培養(yǎng)學(xué)生知識遷移的能力，提高其學(xué)習(xí)效率，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣[3]。

1.打破傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)方式的束縛，帶來遠(yuǎn)程教學(xué)模式的革新

開放大學(xué)的學(xué)習(xí)者與教師、輔導(dǎo)者分散異地，主要通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，缺乏面對面的交流與溝通。當(dāng)學(xué)習(xí)者需要學(xué)習(xí)實踐操作內(nèi)容時，這種遠(yuǎn)程的教學(xué)方式則難以滿足教學(xué)需要。即使是在開放大學(xué)提供的有限的面授教學(xué)中，由于絕大部分學(xué)習(xí)者身在遠(yuǎn)方，能參加面授的學(xué)習(xí)者數(shù)量非常有限，這樣教學(xué)管理者在購買教學(xué)儀器設(shè)備和規(guī)劃教學(xué)場地時就會考慮教學(xué)成本以及值不值得購買的問題。因此，這些專業(yè)和課程的遠(yuǎn)程教學(xué)很難進(jìn)行實踐操作內(nèi)容的教學(xué)活動。

將移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于開放大學(xué)遠(yuǎn)程教育教學(xué)中，學(xué)習(xí)者不再拘泥于個體孤立的自然學(xué)習(xí)環(huán)境，移動終端App軟件產(chǎn)生的虛擬實踐教學(xué)環(huán)境與學(xué)習(xí)者周圍的自然環(huán)境融為一體，學(xué)習(xí)者足不出戶就可以看到虛擬的實踐設(shè)施以及相關(guān)的標(biāo)注信息和提示。當(dāng)學(xué)習(xí)者利用虛擬設(shè)備進(jìn)行實踐操作時，即實現(xiàn)了學(xué)習(xí)者與真實世界中的虛擬信息進(jìn)行實時交互。學(xué)習(xí)者實踐操作后的結(jié)果信息也將顯示在移動終端。

對于實踐操作內(nèi)容較少或者幾乎沒有的專業(yè)來說，移動終端App創(chuàng)設(shè)的特定學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)者周圍的自然環(huán)境融為一體，學(xué)習(xí)者在其中同樣能更好地學(xué)習(xí)以往只有書本和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺而顯得比較枯燥的內(nèi)容。比如，商務(wù)英語課程的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者在家中就可以與移動終端App產(chǎn)生的虛擬外國商人進(jìn)行對話，從而鍛煉了學(xué)習(xí)者的口頭表達(dá)能力，提高了面對外國人開口交流的膽量和勇氣，且打破了以往學(xué)習(xí)者獨自口語練習(xí)的枯燥感和難以開口流利表達(dá)的困境。

2.組建學(xué)習(xí)共同體，創(chuàng)設(shè)面對面的遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境

由于開放大學(xué)實施遠(yuǎn)程教學(xué)，很多學(xué)習(xí)者甚至從未見過本班的同學(xué)或教師，且孤立地學(xué)習(xí)容易讓人產(chǎn)生沮喪、孤獨的消極感受，影響學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。利用移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，可以創(chuàng)建一個共同的可隨時移動的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者所在的班級同學(xué)和教師、輔導(dǎo)者加入進(jìn)來后可以組建一個學(xué)習(xí)共同體。“學(xué)習(xí)共同體”是指一個由學(xué)習(xí)者及其助學(xué)者（包括教師、專家、輔導(dǎo)者等）共同構(gòu)成的團(tuán)體，他們彼此之間經(jīng)常在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行溝通、交流，分享各種學(xué)習(xí)資源，共同完成一定的學(xué)習(xí)任務(wù)，因而在成員之間形成了相互影響、相互促進(jìn)的人際聯(lián)系[10]。在這個學(xué)習(xí)共同體中，每個成員看到的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境與自身周圍的自然環(huán)境融為一體，通過移動終端屏幕，所有成員都能看到其他成員的虛擬身影，這個虛擬身影可以根據(jù)成員本身的個體特征或者個人照片等信息設(shè)置而成，具有一定的個體特征代表性。學(xué)習(xí)者在與其他成員進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)交流或者情感溝通時，就有一個具體的影像進(jìn)入其大腦，這樣在很大程度上就能避免產(chǎn)生孤獨、沮喪的消極感受，有利于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生愉快的學(xué)習(xí)情感，且共同的交流、溝通能夠保證良好的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。

在這個移動的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者與其他學(xué)習(xí)者以及助學(xué)者的虛擬影像可隨時隨地面對面進(jìn)行交流，相互協(xié)作，共同完成一項學(xué)習(xí)任務(wù)，即形成了一種面對面的遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者本人只需在真實自然環(huán)境中操作移動終端設(shè)備以及App即可完成。

3.學(xué)習(xí)內(nèi)容可視化、形象化，提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)質(zhì)量

移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)將虛擬世界和現(xiàn)實世界融合起來，通過智能手機(jī)和App能將傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)過程中的書本知識和網(wǎng)絡(luò)平臺教學(xué)內(nèi)容以多種媒體形式進(jìn)行表達(dá)，讓原本枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容變得可視化、形象化、直觀化，把抽象、復(fù)雜、難以理解的內(nèi)容直接以三維立體的形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)習(xí)者感受到文字和教師純講授所難以表達(dá)出來的抽象知識，能夠幫助學(xué)習(xí)者對知識的理解和記憶，加深他們對知識內(nèi)容的認(rèn)知水平，并且能激發(fā)起學(xué)習(xí)者強(qiáng)烈的好奇心、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī)，培養(yǎng)他們動手動腦的能力，提高他們在學(xué)習(xí)過程中的樂趣和注意力，從而增加他們對學(xué)習(xí)過程的參與度和體驗感，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。

4.增強(qiáng)現(xiàn)實圖書，改變傳統(tǒng)書本二維平面內(nèi)容的局限性和枯燥性

增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在傳統(tǒng)出版領(lǐng)域的應(yīng)用主要是指，用戶將電子終端設(shè)備上的攝像頭對準(zhǔn)圖書、報紙期刊、卡片等印刷品上的某一特定區(qū)域的圖案或標(biāo)記，計算機(jī)攝像頭通過對二維平面印刷品上的特定圖標(biāo)進(jìn)行識別和計算，在電子終端設(shè)備的顯示器上生成虛擬的信息化對象，而此對象又疊加于現(xiàn)實環(huán)境中，從而達(dá)到虛擬和現(xiàn)實同時存在的景象[11]。移動終端的增強(qiáng)現(xiàn)實比如利用智能手機(jī)，通過手機(jī)攝像頭對準(zhǔn)書本中有AR標(biāo)識的頁面，能夠讓原來的二維平面文字內(nèi)容和靜態(tài)圖像變得立體、生動，有些甚至包含動畫和音頻，并且根據(jù)需要，手機(jī)可以隨意移動到需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容上，這樣學(xué)習(xí)者能夠體驗到與傳統(tǒng)完全不同的學(xué)習(xí)方式。例如，學(xué)習(xí)計算機(jī)組裝與維護(hù)課程，僅僅通過傳統(tǒng)的教材和靜態(tài)圖片是難以掌握計算機(jī)的各個組成部件以及如何組裝和維護(hù)內(nèi)容的。移動增強(qiáng)現(xiàn)實與圖書的結(jié)合，使得計算機(jī)內(nèi)部組件的結(jié)構(gòu)圖可以作為虛擬對象被生動、直觀地表示出來，并且與學(xué)習(xí)者周圍的真實環(huán)境融為一體，在移動終端屏幕可以觀察到計算機(jī)各個組成部件的三維立體效果，調(diào)整移動終端設(shè)備或者書本角度，可以各個視角觀察學(xué)習(xí)這些部件是如何組裝的。

5.構(gòu)建虛擬校園，營造溫馨、健康的校園環(huán)境

利用最新的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)虛擬校園系統(tǒng)，三維的虛擬校園系統(tǒng)更加直觀生動形象。除了校園導(dǎo)航的功能，校園對外形象宣傳、招生宣傳等功能都可以應(yīng)用到虛擬校園系統(tǒng)中。在增強(qiáng)的內(nèi)容上可以添加一些校園目前不存在的對象，或未來可能將設(shè)置的建筑等[3]。通過移動終端設(shè)備和相應(yīng)App，掃描具有AR標(biāo)識的校園圖片或者相關(guān)資料，學(xué)習(xí)者即可在智能手機(jī)或平板電腦屏幕上看到增強(qiáng)后的校園環(huán)境，不僅包括校園原來的景象，還包括校園未來變化后的新樣貌，這樣能夠為遠(yuǎn)離開放大學(xué)校園的學(xué)習(xí)者營造一種溫馨、健康的校園環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生歸屬感、自豪感，有利于開放大學(xué)開展遠(yuǎn)程教學(xué)的長遠(yuǎn)發(fā)展和質(zhì)量提高。

6.節(jié)約教育成本

對于開放大學(xué)學(xué)習(xí)者來說，移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)具有的增強(qiáng)感知真實環(huán)境和創(chuàng)建虛擬環(huán)境的功能能夠幫忙解決很多實踐設(shè)備設(shè)施及場所缺失的難題;對于教學(xué)管理者來說，能夠降低教學(xué)設(shè)備和場地帶來的高額成本，減少管理人員的聘用和酬金問題，同時還能夠緩解對于教學(xué)器材和設(shè)備管理難的問題，大大節(jié)約了教育成本。

四、移動增強(qiáng)現(xiàn)實在遠(yuǎn)程教育教學(xué)中存在的相關(guān)問題

移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)帶來了遠(yuǎn)程教學(xué)模式上的革新，并提供了諸多的功能和便利，然而卻仍然存在一些問題。

1.關(guān)于遠(yuǎn)程教育教學(xué)的移動增強(qiáng)現(xiàn)實教學(xué)資源比較少

目前，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在我國教育中的應(yīng)用處于起步階段，技術(shù)門檻高、設(shè)備價格昂貴以及技術(shù)開發(fā)人員力量缺乏是主要原因。市面上有研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了一些教育游戲軟件，也出現(xiàn)了一些增強(qiáng)現(xiàn)實圖書，但是，真正針對教學(xué)尤其是開放大學(xué)遠(yuǎn)程教育教學(xué)的移動增強(qiáng)現(xiàn)實教學(xué)資源非常少。開放大學(xué)的很多教師甚至沒有接觸過移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，更不用說開發(fā)相應(yīng)的移動增強(qiáng)現(xiàn)實教學(xué)資源。而聘請相關(guān)公司來幫助開發(fā)遠(yuǎn)程教育教學(xué)的移動增強(qiáng)現(xiàn)實教學(xué)資源一方面價格不菲，另一方面開發(fā)的這些教學(xué)資源的靈活性、通用性及其在教學(xué)中帶來的長遠(yuǎn)效益難以保證，這就大大降低了教學(xué)管理者愿意冒險嘗試的決心。

2.移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)難以深入普及到開放大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)內(nèi)容中

基于目前針對開放大學(xué)遠(yuǎn)程教育教學(xué)的移動增強(qiáng)現(xiàn)實教學(xué)資源比較少，且移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)對教師自身的技術(shù)水平、綜合素質(zhì)有著更高的要求，開放大學(xué)中接受這方面專業(yè)訓(xùn)練的教師少之又少，且學(xué)習(xí)者主要是社會中的成人，學(xué)習(xí)層次、經(jīng)歷背景、個人素質(zhì)以及技術(shù)水平等各方面不同，很多學(xué)習(xí)者的個人綜合水平不足以駕馭利用移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)來學(xué)習(xí)的操作方式，加之前面提到的技術(shù)門檻、設(shè)備價格以及技術(shù)開發(fā)人員等諸多問題，將移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)深入運用到開放大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)內(nèi)容中短期內(nèi)難以實現(xiàn)，普及運用則需要更長的時間、更多的技術(shù)進(jìn)步和社會努力。

3.對于面向智能手機(jī)的移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，對其硬件配置要求較高，電池容量問題是一大考驗

在移動終端設(shè)備中，智能手機(jī)是目前使用最為廣泛和普遍的設(shè)備之一，幾乎人人手持一部。隨著移動計算技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等快速發(fā)展，智能手機(jī)的運算性能和處理能力不斷提高，加上GPS的精確定位功能、攝像頭的高像素配置、方便快捷進(jìn)行人機(jī)交互的觸摸屏，集成了WiFi、紅外通信接口和藍(lán)牙無線接口等功能，以及其良好的便攜性、易用性、可移動性和普及程度，使得智能手機(jī)成為移動增強(qiáng)現(xiàn)實的首選載體。

將增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于手機(jī)終端，意味著系統(tǒng)能夠提供以下主要功能模塊：視頻獲取設(shè)備、實現(xiàn)高精度定位功能的專用方位跟蹤裝置、大量復(fù)雜的計算機(jī)視覺運算功能、3D渲染功能、人機(jī)交互功能，這些功能的實現(xiàn)將受處理器、內(nèi)存等手機(jī)硬件問題的約束[6]。按照目前的技術(shù)發(fā)展水平，智能手機(jī)的芯片在運算能力、處理速度、存儲容量以及渲染等多方面難以達(dá)到計算機(jī)水平。要想順暢運行移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，則需要智能手機(jī)的各項硬件配置如處理器性能、內(nèi)存容量、攝像頭配置及色彩處理、GPS、觸摸屏等達(dá)到相應(yīng)較高水平。同時，由于智能手機(jī)需要進(jìn)行目標(biāo)對象定位、跟蹤、識別、渲染以及人機(jī)交互等多種操作，大量程序在不停地運行著，由此大大增加了智能手機(jī)內(nèi)部的運算量和耗電量，手機(jī)電池容量難以滿足現(xiàn)實需要。另外，手機(jī)屏幕尺寸限制、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速度有限也是令人不夠滿意的現(xiàn)實問題。

技術(shù)的進(jìn)步能夠促進(jìn)教育的革新。移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)給教育教學(xué)帶來了全新的感官體驗。盡管在開放大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)用的探索歷程中困難重重，然而卻不影響教師和學(xué)習(xí)者對移動增強(qiáng)現(xiàn)實新奇的視覺效果、先進(jìn)的技術(shù)手段、豐富的資源呈現(xiàn)方式以及多元化的交互方式等方面產(chǎn)生濃厚的興趣和積極性。相信在不遠(yuǎn)的將來，隨著各種技術(shù)的快速發(fā)展，移動增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)將突破種種難關(guān)而更多地被運用到遠(yuǎn)程教育教學(xué)中，給教師和學(xué)習(xí)者提供更多的功能和便利，以及更加深層的交互體驗，從而為開放大學(xué)的穩(wěn)步前進(jìn)和長遠(yuǎn)發(fā)展提供堅實的后盾和技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]李新房，李靜，劉名卓.新興技術(shù)在高等教育中的應(yīng)用、發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)研究——《2017 地平線報告（高等教育版）》解讀與啟示[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2017（4）：3-4.

[2]蘭國帥，郭倩，呂彩杰，等.“智能+”時代智能技術(shù)構(gòu)筑智能教育——《地平線報告（2019高等教育版）》要點與思考[J].開放教育研究，2019，25（3）：22-35.

[3]婁巖.虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)概論[M].北京：清華大學(xué)出版社，2016.7：215-217、226、234.

[4]李苗.AR：場景互動神器[M].北京：社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2016.6：1.

[5][美]Kipper，G.、Rampolla，J.著，鄭毅譯.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)導(dǎo)論[M].北京：國防工業(yè)出版社，2014：1-3，26-28.

[6]王涌天，陳靖，程德文.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社，2015.6：3、169-175、178.

[7]上海開放大學(xué)開放教育國際研究院課題組.中國特色開放大學(xué)體系的建立和發(fā)展研究報告[J].開放教育研究，2014，20（6）：11.

[8]劉延?xùn)|.努力辦好中國特色的開放大學(xué)——劉延?xùn)|在開放大學(xué)揭牌儀式上的講話[R].北京：國家開放大學(xué)，2012.

[9]魯文娟.開放大學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)共同體系統(tǒng)模型構(gòu)建研究[J].廣東開放大學(xué)學(xué)報，2016（2）：5.

[10]學(xué)習(xí)共同體[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/% E5%AD%A6%E4%B9%A0%E5%85%B1%E5%90%8C%E4%BD%93/4828852，2018-12-07.

[11]張莎莎.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在傳統(tǒng)出版領(lǐng)域的應(yīng)用探索和研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2013.

（編輯：魯利瑞）