AR技術(shù)在計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：AR技術(shù)是當(dāng)今應(yīng)用廣泛的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)，其在教育教育行業(yè)的應(yīng)用可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)教育的短板。這種技術(shù)對于計(jì)算機(jī)的組裝和維護(hù)課程非常有用，可以在不破壞真實(shí)計(jì)算機(jī)環(huán)境的情況下完成模擬。這尤其適用于計(jì)算機(jī)組裝和維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)。因此，在本文中，將從AR教育技術(shù)的實(shí)際作用入手，分析AR技術(shù)在計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用，對計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程進(jìn)行教學(xué)，以確保實(shí)訓(xùn)效果最大化。

關(guān)鍵詞：AR技術(shù);計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程;實(shí)訓(xùn)教學(xué)

當(dāng)前大多數(shù)高校在開設(shè)計(jì)算機(jī)專業(yè)時(shí)都會(huì)設(shè)置計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)這門基本專業(yè)課。本課程是一門動(dòng)手作為基礎(chǔ)的課程，要求學(xué)生學(xué)習(xí)如何組裝和調(diào)試自己的計(jì)算機(jī)，安裝和維護(hù)自己的操作系統(tǒng)和各種軟件。但是，由于實(shí)訓(xùn)現(xiàn)實(shí)條件有限，這門課程中存在許多要求學(xué)生動(dòng)手干預(yù)的實(shí)際培訓(xùn)場景，往往這些場景不能從理論上進(jìn)行講解，與當(dāng)前條件下要求學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作相矛盾。如果需要實(shí)訓(xùn)的場景不能在現(xiàn)實(shí)的條件下進(jìn)行，教學(xué)效果會(huì)受到一定影響?，F(xiàn)階段，AR技術(shù)成為發(fā)展的重點(diǎn)，而今天，隨著各種電子產(chǎn)品的大規(guī)模推廣和發(fā)展，AR技術(shù)已經(jīng)深入人心，而網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的教學(xué)方式廣泛普及在教育行業(yè)。電腦組裝與維修課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)通過引入AR技術(shù)，讓學(xué)生置身于AR技術(shù)教育環(huán)境中，從根本上提高電腦組裝與教育課程實(shí)訓(xùn)的維護(hù)。

一、AR教育教學(xué)平臺(tái)的作用

計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)在很多以工科為主的學(xué)校中都廣泛存在，它不僅可以提高學(xué)生對于計(jì)算機(jī)的熟悉程度，也具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)用性。以往的傳統(tǒng)教育將老師作為課堂的主導(dǎo)者，對于實(shí)踐性如此強(qiáng)大的課程也通常只側(cè)重于理論教學(xué)，最終導(dǎo)致學(xué)生實(shí)際操作能力很差。以AR技術(shù)作為基礎(chǔ)，可以通過改革工科院校計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使學(xué)生能夠在教學(xué)過程中感受的更加真切。通過創(chuàng)造多樣化的教育環(huán)境，為我國大國發(fā)展定位培養(yǎng)一批能夠滿足當(dāng)代要求的高素質(zhì)人才，而AR技術(shù)本身就是一門具有高科技屬性的技術(shù)，它包括視覺，聽覺，感覺觸覺等多方面融合的技術(shù)，創(chuàng)造一個(gè)和現(xiàn)實(shí)環(huán)境一樣的虛擬環(huán)境來滿足學(xué)校對于實(shí)用性計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)，搭建合理的AR教育技術(shù)平臺(tái)，細(xì)化教育形式，利用全新的教學(xué)方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的動(dòng)手積極性，了解教育的重要難點(diǎn)知識(shí)，從而更有效的解決問題。除此之外，AR技術(shù)還可以進(jìn)行沉浸式教育，改造以往靜態(tài)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，讓學(xué)生把抽象思維知識(shí)進(jìn)行細(xì)化然后落到實(shí)處，進(jìn)行具體的理解，減少學(xué)習(xí)難度，學(xué)生的理性思維能力得到極大發(fā)展。

二、實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)情況

計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要針對廣大計(jì)算機(jī)市場培養(yǎng)"高素質(zhì)、高技能"計(jì)算機(jī)人才，專門針對"計(jì)算機(jī)安裝、調(diào)試與維護(hù)"崗位而設(shè)計(jì)。本課程設(shè)立的根本目標(biāo)是讓學(xué)生能夠利用系統(tǒng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)，掌握并且熟練計(jì)算機(jī)的各部分組成，并且能夠單獨(dú)組裝和維護(hù)計(jì)算機(jī)，安裝計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)和操作軟件，以及對于常見的計(jì)算機(jī)故障，能夠排除故障。本課程與與其他多種計(jì)算機(jī)專業(yè)課程共同構(gòu)成嚴(yán)密合理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的主要教學(xué)方式是融合教學(xué)。教師首先統(tǒng)地講解理論知識(shí)，學(xué)生之后再根據(jù)理論的基礎(chǔ)上通過大量的動(dòng)手練習(xí)獲得每個(gè)計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，由于在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)訓(xùn)場地的往往會(huì)受到限制，大部分大學(xué)課程都設(shè)在公共機(jī)房，可能與其他專業(yè)課程共處一地。在公共機(jī)房安裝、維護(hù)計(jì)算機(jī)會(huì)影響其他課程的進(jìn)度。同時(shí)，出于防病毒措施等安全考慮，很多學(xué)校會(huì)嚴(yán)格管理學(xué)校機(jī)房計(jì)算機(jī)的使用，使它們具有保護(hù)系統(tǒng)，不能夠隨意的改裝或者進(jìn)行維護(hù)。這就導(dǎo)致實(shí)際操作無法按幫助學(xué)生完成計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)。故而，這就存在很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)問題需要去解決。以往的方法通常是在學(xué)校中挑選幾臺(tái)能夠進(jìn)行設(shè)置改革的計(jì)算機(jī)，方面學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)際操作，但是實(shí)際上這種傳統(tǒng)方法存在很多問題，比如難以滿足所有學(xué)生對于操作的需要，分組工作并不能保證所有學(xué)生都能做到，也難以滿足教育要求。隨著AR技術(shù)在各高校實(shí)驗(yàn)教育中應(yīng)用的增多，這一矛盾可以通過將AR技術(shù)引入計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。

三、AR教育技術(shù)的構(gòu)建方式

3.1頭戴式AR教育技術(shù)

使用定位追蹤器、數(shù)據(jù)手套等組成的頭戴式AR教育技術(shù)，用于在工科院校計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)，讓學(xué)生從各個(gè)角度感受知識(shí)，形成直觀的認(rèn)識(shí)情景認(rèn)識(shí)。例如，通過將設(shè)備應(yīng)用到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置和運(yùn)行原理中，學(xué)生可以通過AR技術(shù)建立的虛擬場景進(jìn)行計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)，可視化軟件系統(tǒng)的各個(gè)部分，對軟件系統(tǒng)之間建立連接，AR技術(shù)更夠直觀的感受到真實(shí)場景，學(xué)生可以深刻感受計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)過程中的感覺，甚至感受到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際工作中的方向。在017年美國曾經(jīng)推出了具有一鍵操作、功能統(tǒng)計(jì)等特點(diǎn)的頭戴式AR技術(shù)，它極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。還有一些公司正在設(shè)計(jì)用于真正離開現(xiàn)實(shí)環(huán)境，完成計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)。

3.手持式AR教育技術(shù)

使用便捷設(shè)備和APP軟件創(chuàng)建高效的教育流程，使用手機(jī)將虛擬景象融入計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程教育，提升學(xué)生的教育體驗(yàn)，確保他們自身的專業(yè)知識(shí)。但是，需要格外留意的是，手持 AR 技術(shù)要求學(xué)生完成計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程需要合理配套的課程書籍。學(xué)生可以用手機(jī)攝像頭拍攝書籍照片，把靜態(tài)的圖片變成動(dòng)態(tài)的演示效果從而達(dá)到計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)的效果。例如，在使用手持AR技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)，當(dāng)計(jì)算機(jī)遇到病毒傳播時(shí)，學(xué)生可以通過掃描感染病毒傳播的圖片或感染病毒的圖片，完后完整的看到計(jì)算機(jī)感染病毒的動(dòng)態(tài)過程，從而明確防病毒和防御過程能做的事情。這種方法可以有效地提高計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課堂教學(xué)的效率。

3.3桌面式AR教育技術(shù)

近年來，桌面AR教學(xué)技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展，在美國，學(xué)生們正在通過設(shè)計(jì)具有六門基礎(chǔ)課程的手持AR教育/教育平臺(tái)設(shè)備來提供計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)教育資源。學(xué)生使用眼鏡、激光筆和其他道具，用肉眼創(chuàng)造3D 體驗(yàn)。例如，一所技術(shù)學(xué)院的計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)需要對系統(tǒng)進(jìn)行組裝，對電腦的硬件進(jìn)行組裝，并且在組裝完畢后要進(jìn)行維護(hù)，這個(gè)過程中會(huì)用大大量的軟件技術(shù)。桌面AR教育技術(shù)憑借虛擬功能，將所有的硬件與軟件都進(jìn)行模擬，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中能夠做到完整高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)。除此之外，桌面AR教育技術(shù)還可以幫助學(xué)生監(jiān)督操作過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和問題，并且給與正確提示，及時(shí)獲取狀態(tài)并簡化編程應(yīng)用程序測試。

在本文中，筆者將以為AR教育技術(shù)的構(gòu)建方式例來分析如何使用AR技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程中的練習(xí)。在計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)實(shí)訓(xùn)教育中，通過軟件部分的真實(shí)操作，例如安裝操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，來模擬真實(shí)環(huán)境是比較困難的。AR技術(shù)搭建的系統(tǒng)環(huán)境與實(shí)際系統(tǒng)環(huán)境沒有實(shí)際區(qū)別，并不會(huì)為學(xué)生帶來體驗(yàn)感上的不同不影響系統(tǒng)使用，學(xué)生可以充分練習(xí)，提高對知識(shí)點(diǎn)的理解和獲取。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧上、下環(huán)節(jié)，讓學(xué)生應(yīng)用以前學(xué)過的知識(shí)加深對知識(shí)點(diǎn)的印象，起到知識(shí)整合的作用。

結(jié)束語

從上面的例子可以看出，AR技術(shù)的使用在計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程的實(shí)訓(xùn)教育中有著非常重要的作用。通過實(shí)際操作模擬AR技術(shù)，可以讓學(xué)生體驗(yàn)到與真實(shí)計(jì)算機(jī)相同的效果。通過整合培訓(xùn)的設(shè)計(jì)，每次實(shí)際操作都可以利用上一堂課學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容為下一次實(shí)訓(xùn)開辟了道路。這樣子的使用AR技術(shù)形成的虛擬環(huán)境進(jìn)行訓(xùn)練得到正確的方式去維護(hù)和組裝計(jì)算機(jī)。只有這樣，學(xué)生才能加深印象，體現(xiàn)實(shí)際操作的實(shí)際重要性。與此同時(shí)，AR技術(shù)在應(yīng)用教育方面還有很大的空間。本文的主旨也是以此為基礎(chǔ)，希望能起到開辟新的思維方式的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]尚中君.基于AR技術(shù)的高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探索[J].信息記錄材料.2020-06-01

[2]劉會(huì).淺談AR技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)測配色實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代信息科技.2019-01-25

[3]王廷魁;顧星月;楊喆文;李治川.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)在設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用[J].工程研究-跨學(xué)科視野中的工程.2020-04-25

[4]曹連江.基于.NET平臺(tái)的交互式電子技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù).2020.02.01

[5]潘斌輝.淺談“信息技術(shù)”計(jì)算機(jī)化考核系統(tǒng)的研究和實(shí)施[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用.2019-04-25

[6]羅婷.計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高校機(jī)房教學(xué)管理中的應(yīng)用探析[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用.2021-06-11

作者簡介：

劉挺，講師，江西上饒人，1982年5月，學(xué)歷：本科，學(xué)位：碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，工作單位：上饒幼兒師范高等專科學(xué)校。

注：本文系江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目一般項(xiàng)目“AR技術(shù)在計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用研究”階段性成果（項(xiàng)目編號：191259）