增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)在高校專業(yè)課程中的應(yīng)用研究

張 嬌

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種比較高效的解決信息獲取問題的手段，在高校教育領(lǐng)域的作用同樣非同小可。在現(xiàn)有的文化體系中，如何更好的利用新技術(shù)去實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，是教育人思考的重大問題。以計(jì)算機(jī)為中心的新技術(shù)促進(jìn)高校教育發(fā)展、引領(lǐng)高校教育改革、提升高校學(xué)習(xí)效率、從而實(shí)現(xiàn)信息傳達(dá)的多樣化。2019 年2 月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》中提到我國是第一個(gè)以教育現(xiàn)代化為主題的中長期戰(zhàn)略規(guī)劃，是新時(shí)代推進(jìn)教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國的綱領(lǐng)性文件，定位于全局性、戰(zhàn)略性、指導(dǎo)性，與以往的教育中長期規(guī)劃相比，時(shí)間跨度更長，重在目標(biāo)導(dǎo)向，面向未來描繪教育發(fā)展圖景，系統(tǒng)勾畫了我國教育現(xiàn)代化的戰(zhàn)略愿景，明確教育現(xiàn)代化的戰(zhàn)略目標(biāo)、戰(zhàn)略任務(wù)和實(shí)施路徑。

在中國的高校課程體系中，本科階段通常使用學(xué)分制來計(jì)算，通過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)：在總分為155學(xué)分中，專業(yè)課程占比60%（大約93 分），選修課程和公共必修課程大約占比40%（大約62 分）。

1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)與模塊

1.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息授予式教學(xué)模塊

1.1.1 教學(xué)模塊過程演示

在整個(gè)教學(xué)模塊過程中教師起到主體作用，控制整個(gè)教學(xué)過程，可以隨時(shí)整理、修改教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的、成績考核及評(píng)定辦法等[1-2]。教學(xué)和學(xué)習(xí)之間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)作為一種新的媒介，可以更好地解析、演示知識(shí)點(diǎn)，從而更好地幫助教師全面展示授課內(nèi)容。這種教學(xué)模塊適合授課內(nèi)容不容易表達(dá)、數(shù)據(jù)較多的課程。優(yōu)點(diǎn)是臨場感強(qiáng)、沉浸性強(qiáng)，不足是對(duì)個(gè)體性的需求相對(duì)較弱。

1.1.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息展示方式

教師將制作好的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)、視頻資料、圖片資料等通過UNITY 軟件編輯制作，形成全新的信息展示方式，呈現(xiàn)在課堂上，全方位的展示教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生的接受度大大提高。

1.1.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息交互方式

這種信息交互的方式，是師生之間需要在教學(xué)結(jié)束后給出反饋意見，這樣教師端可以給出更準(zhǔn)確的指導(dǎo)，方便信息交互。

1.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息個(gè)體式教學(xué)模塊

1.2.1 教學(xué)模塊過程演示

個(gè)體式教學(xué)模塊是有的放矢的教學(xué)過程，可以針對(duì)優(yōu)質(zhì)學(xué)生和較弱學(xué)生給予不同的輔助。一方面教師端調(diào)整、設(shè)計(jì)適合個(gè)別學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容，另一方面學(xué)生端構(gòu)建出有自己特色的學(xué)習(xí)模式，這種模塊可以實(shí)時(shí)性也可以非實(shí)時(shí)。

1.2.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息展示方式

教師依據(jù)個(gè)別學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建情況，查缺補(bǔ)漏，補(bǔ)其所短養(yǎng)其所長，以提升學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)能力為主要目的。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)在過程中起到學(xué)習(xí)輔助工具的作用[3]。

1.2.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息傳達(dá)方式

整個(gè)信息傳達(dá)方式屬于傳統(tǒng)單向輸出，知識(shí)點(diǎn)通過手機(jī)端或iPad 端傳輸給學(xué)生，傳輸?shù)男问街饕砸曨l資料、圖片資料、聲音資料。

1.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息互動(dòng)式教學(xué)模塊

1.3.1 教學(xué)模塊過程演示

信息互動(dòng)式教學(xué)模塊是學(xué)生團(tuán)體在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下，有固定教學(xué)目的的情況下進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)計(jì)劃中，就制定好的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行研究、分析、探究、發(fā)言，整個(gè)過程分為4 個(gè)部分：問題提出、資料輔助、引導(dǎo)思維、論斷總結(jié)。

1.3.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息展示方式

在教學(xué)計(jì)劃中，就制定好的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行研究、分析、探究、發(fā)言，并將這些資源一并合并到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，通過探究、發(fā)言培養(yǎng)學(xué)生組學(xué)習(xí)、發(fā)言熱情，培養(yǎng)學(xué)生組探究能力[4]。

1.3.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)信息傳達(dá)方式

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)在向?qū)W生團(tuán)體展示知識(shí)點(diǎn)信息的同時(shí)，也承擔(dān)著回饋信息的功能，學(xué)生的研討結(jié)果可以的回饋給教師端，屬于雙向信息傳遞模式。

2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)在高校專業(yè)課程中教學(xué)應(yīng)用的分析

第一階段為教師講解演示。這一階段主要以教師為主，利用3dmapping 的設(shè)備實(shí)物的講解基本構(gòu)造和使用操作方式，讓學(xué)生對(duì)3dmapping 有初步的概念理解，接著利用AR 圖片識(shí)別技術(shù)實(shí)演示操作方式，通過這一環(huán)節(jié)使學(xué)生熟悉3dmapping 設(shè)備的部件，為實(shí)踐打下基礎(chǔ)。

第二階段為學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教學(xué)演示既要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，更主要的是突出學(xué)生的主題地位，讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)。因此，教師在講解之后，將AR圖片識(shí)別技術(shù)軟件交于學(xué)生之手，讓學(xué)生自己操作。

第三階段為深思互動(dòng)。實(shí)踐教學(xué)結(jié)束后，為檢驗(yàn)學(xué)生的接受程度，教師提出關(guān)鍵問題讓學(xué)生以小組相互討論。

3 教學(xué)實(shí)踐使用結(jié)果解析

本研究以訪談的形式調(diào)查了學(xué)生和老師對(duì)于AR圖片識(shí)別技術(shù)實(shí)踐使用的情況，了解在操作時(shí)的建議，并和任課老師一起討論教學(xué)設(shè)計(jì)。本研究從清晰度、易用度、態(tài)度等3 個(gè)方面進(jìn)行討論。

與學(xué)生討論的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在清晰度方面，對(duì)使用AR 圖片識(shí)別技術(shù)融入到教學(xué)方式十分感興趣，均認(rèn)為利用本軟件可以很好的理解學(xué)習(xí)中的不足之處，體驗(yàn)效果極佳，還可以利用本軟件自主學(xué)習(xí)，鞏固知識(shí)。與老師討論結(jié)束后，AR 圖片識(shí)別技術(shù)在高校專業(yè)課程中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)實(shí)踐起推動(dòng)作用，AR 圖片識(shí)別技術(shù)能夠引起學(xué)生的關(guān)注，幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，有效的填補(bǔ)課本上的不足。在教學(xué)設(shè)計(jì)方面，教師對(duì)于本軟件有些需求：第一是對(duì)于不同的知識(shí)點(diǎn)采用不同的多媒體實(shí)踐，第二是每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都要有不同的實(shí)踐過程來供學(xué)生理解。

本研究經(jīng)過整理教師和學(xué)生的討論，結(jié)合本軟件的特點(diǎn)分析，得出以下幾點(diǎn)：

1）有效補(bǔ)充了課本資料的缺失。AR 圖片識(shí)別技術(shù)的實(shí)踐的應(yīng)用可以有效的補(bǔ)充課本知識(shí)上的缺失之處，還可以補(bǔ)充教學(xué)實(shí)踐的中設(shè)備、環(huán)境等不足。本研究創(chuàng)建的軟件是在圖片的基礎(chǔ)上加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的講解，體統(tǒng)圖片和文字共同解析。

2）AR 圖片識(shí)別技術(shù)在教學(xué)中的推動(dòng)作用。本研究創(chuàng)建的AR 圖片識(shí)別技術(shù)將圖片和文字結(jié)合到高校的專業(yè)課當(dāng)中，將圖片中的信息傳遞給學(xué)生，推動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和接受程度。其一，老師主要操作時(shí)間步驟，學(xué)生輔助老師，學(xué)生參與其中，接受和學(xué)習(xí)到了新的知識(shí)。其二，生動(dòng)有趣的時(shí)間教學(xué)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升了教學(xué)質(zhì)量和課堂的學(xué)習(xí)效率。其三，AR 圖片識(shí)別技術(shù)的實(shí)踐操作，可以傳遞給學(xué)生準(zhǔn)確無誤的知識(shí)和操作過程。AR 圖片識(shí)別技術(shù)在高校專業(yè)課程中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣，利于學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，使學(xué)生從“學(xué)習(xí)實(shí)踐”提升為“探索知識(shí)”。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)具有很強(qiáng)的臨場感，鏈接現(xiàn)實(shí)世界和虛擬現(xiàn)實(shí)世界。在信息傳達(dá)的方面顛覆了傳統(tǒng)教育的教學(xué)模式，使教學(xué)方式有了新的可能，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、強(qiáng)化了知識(shí)點(diǎn)、調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性、培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)對(duì)于教育、教學(xué)、技術(shù)的意義都非同小可，其在高校教育中的應(yīng)用也還有待挖掘和研究，使其可以更好的為高校教育服務(wù)。在建構(gòu)方面本文簡述了幾種可操作性教學(xué)模塊，提出了初步應(yīng)用與教學(xué)的思路，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)還有更大的發(fā)展前景，技術(shù)也會(huì)后更大的發(fā)展空間、會(huì)日趨成熟，相信在今后的高校教學(xué)中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖片識(shí)別技術(shù)會(huì)更加緊密的與高校教育相結(jié)合，發(fā)展出更多信息交互的新方式。