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互動(dòng)書(shū)籍的開(kāi)放教育教學(xué)應用論文
摘要：在開(kāi)放教育中，提出增強現實(shí)技術(shù)互動(dòng)書(shū)籍教學(xué)方式充分發(fā)揮出開(kāi)放教育的在線(xiàn)學(xué)習特點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)移動(dòng)端掃描教材上的平面圖片，在書(shū)籍的頁(yè)面上即可以生產(chǎn)三維互動(dòng)的虛擬模型，從而直觀(guān)生動(dòng)地展示教學(xué)內容，實(shí)現真實(shí)和虛擬的信息集成。手機客戶(hù)端中還加入了形考環(huán)節，通過(guò)后臺的跟蹤與記錄，課程教學(xué)結束就能得到形成性考核成績(jì)，體現了隨學(xué)隨考的特點(diǎn)。本文從開(kāi)放教育課程與增強現實(shí)技術(shù)相結合，介紹增強現實(shí)互動(dòng)書(shū)籍的功能、測試及教學(xué)效果等方面。
關(guān)鍵詞：APP；AR；開(kāi)放教育；增強現實(shí)
1增強現實(shí)技術(shù)
增強現實(shí)技術(shù)（AR）是虛擬現實(shí)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支和研究熱點(diǎn)，它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，目前已廣泛應用到軍事、醫療、建筑、教育、工程、影視、娛樂(lè )等領(lǐng)域。國內將增強現實(shí)技術(shù)應用于學(xué)科的教學(xué)活動(dòng)及培訓等方面已有了初步的探索和實(shí)例研究。結合開(kāi)放教育學(xué)科特征，可以將增強現實(shí)應用到教學(xué)中，也可以進(jìn)行立體書(shū)籍、技能訓練和多方視覺(jué)交流平臺的開(kāi)發(fā)。
2互動(dòng)書(shū)籍與開(kāi)放教育
基于增強現實(shí)技術(shù)的互動(dòng)紙質(zhì)書(shū)籍是傳統紙質(zhì)書(shū)籍與互聯(lián)網(wǎng)+結合的新產(chǎn)物，已下簡(jiǎn)稱(chēng)為互動(dòng)書(shū)籍，它是以紙質(zhì)書(shū)籍為觸發(fā)載體，以手機客戶(hù)端為溝通媒介，調用服務(wù)器上的資源利用增強現實(shí)技術(shù)將多媒體影像融合到現實(shí)環(huán)境中。學(xué)生通過(guò)移動(dòng)端掃描教材上的平面圖片，在書(shū)籍的頁(yè)面上即可以生產(chǎn)三維互動(dòng)的虛擬模型，從而直觀(guān)生動(dòng)地展示教學(xué)內容，實(shí)現真實(shí)和虛擬的信息集成。學(xué)習閱讀互動(dòng)紙質(zhì)書(shū)籍不再是單一維度的信息與知識的接受，而是多維度的交流與互動(dòng)，它顛覆了傳統的教學(xué)模式，給閱讀者更多的知識體驗與更大的想象發(fā)揮空間。與傳統教育相比較起來(lái)，開(kāi)放教育更依賴(lài)于現代教育技術(shù)，在信息技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，開(kāi)放教育的特征也發(fā)生了幾次巨大的變遷，增強現實(shí)技術(shù)應用于開(kāi)放教育，必將產(chǎn)生深遠的顛覆性的影響。增強現實(shí)技術(shù)不僅可以有效解決開(kāi)放教育中軟硬件條件的限制，而且其新穎的表現形式、時(shí)空的擴張、人性化的交互在教學(xué)中為學(xué)習者提供了新型、和諧、交互的學(xué)習環(huán)境，給學(xué)習者帶來(lái)全新的學(xué)習體驗，真正實(shí)現數字反哺現實(shí)，技術(shù)改變生活。
3互動(dòng)書(shū)籍與APP平臺功能
3.1基于增強現實(shí)技術(shù)并適用于開(kāi)放教育教學(xué)領(lǐng)域的互動(dòng)書(shū)籍系統
�。�1）手機客戶(hù)端。學(xué)生閱讀時(shí)在手機上登陸學(xué)號開(kāi)始互動(dòng)學(xué)習，通過(guò)圖形識別檢索，手機顯示與該景象相關(guān)的畫(huà)面，產(chǎn)生教學(xué)實(shí)例的三維模型，學(xué)生可以實(shí)時(shí)觀(guān)看及控制視頻顯示，通過(guò)增強現實(shí)技術(shù)使學(xué)習者與虛擬學(xué)習場(chǎng)景相融合。（2）資源平臺建設。平臺建設中主要包括互動(dòng)模型、微課視頻、拓展知識等，通過(guò)多種資源的相互補充和疊加豐富互動(dòng)書(shū)籍的真實(shí)感。（3）互動(dòng)書(shū)籍�；�(dòng)書(shū)籍不同于傳統的紙質(zhì)書(shū)籍，它可以讓學(xué)習者體驗到傳統紙質(zhì)書(shū)籍無(wú)法展示的實(shí)體信息（視覺(jué)信息，聲音，觸覺(jué)等），它是虛擬互動(dòng)與紙質(zhì)書(shū)籍的信息集成。
3.2APP平臺功能要點(diǎn)
APP完成了四個(gè)跨壁壘的功能，一個(gè)是三維顯示AR的功能，一個(gè)是普通APP的相關(guān)功能，一個(gè)是跨平臺的功能，現在很多學(xué)生手機使用的都是IPHONE即IOS系統的，并不局限由安卓手機，所以對于跨平臺功能的開(kāi)發(fā)是心要。再一點(diǎn)是播放器的開(kāi)發(fā)，這是一種用在A(yíng)PP里面的專(zhuān)屬播放器，也可以用在其它的APP里面的播放器。
3.3掃描AR模型功能
當手機掃描模型圖片成功后，在手機上會(huì )出現AR建筑模型，配合線(xiàn)框三維的一個(gè)視角模型會(huì )自動(dòng)旋轉來(lái)展現，在手機畫(huà)面中支持手動(dòng)控制，單手指滑動(dòng)時(shí)模型會(huì )跟著(zhù)旋轉，雙手指滑動(dòng)時(shí)跟著(zhù)視角的調整縮放，手指滑動(dòng)控制三維模型更容易上手，學(xué)生可以按照自己的想法去旋轉模型并保證畫(huà)面流暢，從識別度、防抖動(dòng)等方面都加以處理，讓APP具有良好的體驗感。對這個(gè)三維AR模型，掃描出來(lái)的高質(zhì)量的建筑結構后是一個(gè)講解的結構分析，這種結構分析更有助學(xué)習的學(xué)生。在A(yíng)R建筑模型展現畫(huà)面中，將建筑的各部分結構進(jìn)行拆解，通過(guò)手指滑動(dòng)來(lái)自動(dòng)拆解，學(xué)生可以更直觀(guān)的查看建筑物本身的部件。
3.4播放器功能
一般的播放器只能播放視頻文件，而APP開(kāi)發(fā)的播放器第一點(diǎn)可以隨時(shí)切換全景，當我們有一門(mén)課需要給學(xué)生現場(chǎng)的一些場(chǎng)景時(shí)，通過(guò)專(zhuān)屬播放器隨時(shí)讓學(xué)生體會(huì )到手機全景現場(chǎng)，手機向哪個(gè)方向轉，視角隨之轉到，和真實(shí)現場(chǎng)完全相同。第二點(diǎn)是所以三維模型上可以播放視頻，還有視頻特效可以播放。播放器實(shí)現視頻間的人與人交互功能，當我們通過(guò)播放器播微課進(jìn)行教學(xué)時(shí)，播到一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，播放器可以觸發(fā)很多交互，觸發(fā)一個(gè)之前插入的另一個(gè)說(shuō)明性的視頻或是一道題，這樣可以和老師進(jìn)行互動(dòng)，也可以反饋成績(jì)。
3.5互動(dòng)練習題型功能
這本課題的AR模型、微課、試題可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器進(jìn)行管理，APP里面的試測比較特殊，有三種題型，第一種題型是單選題，第二種題型是多選題，前兩者有一個(gè)共有的特性是選項中是包含圖片的，圖片的加載也是從服務(wù)器上加入的，也就是可以隨時(shí)改變這些圖片選項和動(dòng)態(tài)調整，第三種題型是本APP特有的拖拽題，在拖拽題中所有的選項是可以拖拽的，學(xué)生可以按住選項，將它拖拽到指定區域范圍，完成拖拽選擇。在練習題中如果有試題沒(méi)有作答，APP平臺是不會(huì )讓學(xué)生提交試題的，當學(xué)生做完試題后顯示每道題的答案，給出正確答案提示，需要把本章試題重新做過(guò)才能答對，只要本章有沒(méi)做對的題，就要重新再學(xué)一遍再做一遍本章所有試題，對答錯的題能加深印象，這樣對學(xué)生鞏固知識有很大的幫助。
4互動(dòng)書(shū)籍教學(xué)效果與教學(xué)考核
4.1互動(dòng)書(shū)籍教學(xué)效果
通過(guò)互動(dòng)書(shū)籍有效的應用到開(kāi)放教學(xué)實(shí)踐中去，使多種類(lèi)型資源能夠滿(mǎn)足開(kāi)放教學(xué)與學(xué)習的需要。使開(kāi)放教學(xué)資源具有互動(dòng)的教與學(xué)模式，在教學(xué)中很好的吸引學(xué)生注意力，利用互動(dòng)學(xué)習設計，促使學(xué)生自覺(jué)的投入在線(xiàn)學(xué)習當中去。本門(mén)課程《現當代建筑賞析》互動(dòng)書(shū)籍共12章，其中有多維互動(dòng)建筑模型24套，微課24節，拓展知識若干、電子練習題13套。每章結構為第一部分：建筑概述，內容包括建筑歷史背景、地理位置、民族風(fēng)俗等，建筑的重要數據如建筑高度，有三維模型建筑多角度AR展示。第二部分：建筑賞析，內容包括建筑材質(zhì)結構、建筑技術(shù)、建筑特點(diǎn)、建筑地位等，有三維模型建筑生長(cháng)AR（如建筑的建設過(guò)程），還有微課講解建筑賞析內容，第三部分：知識拓展，內容包括建筑師的介紹，建筑師的其他作品，微課講解建筑師及他的其他作品。（1）直播開(kāi)放課程。在教學(xué)時(shí)間內教師將本課程推送平臺直播列表中，學(xué)生通過(guò)APP平臺選擇課程進(jìn)行接收直播畫(huà)面，這一直播課程將音頻、視頻通過(guò)流媒體技術(shù)一起出去，現實(shí)教師與學(xué)生在線(xiàn)的交互教學(xué)，以及短直播和點(diǎn)播的功能。（2）建筑AR觀(guān)察，立體空間輔助。對于一些三維構建空間的能力不強的學(xué)生，通過(guò)學(xué)生邏輯思維、立體思維、空間思維，去組成建筑空間模型是很困難的，學(xué)生通過(guò)掃描教材中特定的平面圖片或是二維碼，將平面圖轉化為立體圖型，展現建筑的三維模型。了解一座建筑的結構特點(diǎn)，有什么材質(zhì)組成的。在教學(xué)過(guò)程中建筑AR的輔助教學(xué)功能比傳統教學(xué)有很大的提升。（3）增加互動(dòng)學(xué)習效果。1）通過(guò)“掃一掃”功能實(shí)現多個(gè)三維模型交互與微課講解，便于學(xué)生學(xué)習觀(guān)察，使本門(mén)課科的在線(xiàn)學(xué)習更加靈活，同時(shí)使用手機觸屏功能完成與模型的空間互動(dòng)功能。2）學(xué)習進(jìn)度條互動(dòng)，當學(xué)生掃描本章節的建筑AR模型、微課并學(xué)或是完成練習題任務(wù)之后，相應的進(jìn)度條數值會(huì )疊加，最終達到進(jìn)度條顯示100%，將學(xué)習任務(wù)量化成為百分比形式，這種動(dòng)畫(huà)效果可以調動(dòng)學(xué)生學(xué)習本門(mén)課程熱情。3）創(chuàng )新互動(dòng)題型，互動(dòng)題型拖拽題將相應的選項拖拽至題干圖片內的指定區域，這種題型題干以圖片呈現，選項以區域劃定，拖拽靈活，它的使用提高了學(xué)生對知識點(diǎn)的理解認知功能和，增強了習題的趣味性和課程的互動(dòng)性。
4.2互動(dòng)書(shū)籍教學(xué)考核
開(kāi)放教育最有代表性特點(diǎn)是形成性考核方式，目前形考可以是機考、網(wǎng)考等多種形式，將互動(dòng)書(shū)籍與本門(mén)課程形成性考核融合，實(shí)現在線(xiàn)教學(xué)與形成性考核并行，通過(guò)知識點(diǎn)的學(xué)習可以轉變?yōu)樾纬尚钥己顺煽?jì)，解決了學(xué)生在形成性考核過(guò)程的多種限制，同時(shí)也豐富了開(kāi)放教育的形成性考核方式�；�(dòng)學(xué)習過(guò)程和各章練習題做完后，顯示本門(mén)課程的總數值同時(shí)也是課程的形考成績(jì)。每一章有二個(gè)建筑AR模型，二個(gè)微課和一套測試題，當學(xué)生掃描建筑教材AR模型和微課圖片，旋轉或是放大縮小建筑模型時(shí)，在本章節的總數中加一定的數值比。在練習題部分，課程共12套章節練習，一套期末測試題，共13套。對于各章練習題中只有在學(xué)生做完本章練習題，而練習題全部答對，才會(huì )得到相應的數值。在這之后學(xué)生可以做課程的期末測試題。最終將互動(dòng)數值、練習題數值與期末測試題按照一定比例相加得出學(xué)生的形考成績(jì)，管理員可以通過(guò)平臺管理端導出成績(jì)列表，上載至開(kāi)放大學(xué)教務(wù)平臺中，形成期末成績(jì)。
5結束語(yǔ)
基于增強現實(shí)技術(shù)的應用在我們的生活中已經(jīng)很常見(jiàn)了。特別在教育行業(yè)中的互動(dòng)書(shū)籍的應用還是有很大的發(fā)展空間，增強現實(shí)互動(dòng)書(shū)籍還具有良好的交互性能，可以隨著(zhù)知識的更新實(shí)時(shí)變更內容。學(xué)習閱讀互動(dòng)紙質(zhì)書(shū)籍不再是單一維度的信息與知識的接受，而是多維度的交流與互動(dòng)，它顛覆了傳統的教學(xué)模式，給閱讀者更多的知識體驗與更大的想象發(fā)揮空間。后期團隊準備在情境創(chuàng )設、建筑展示、虛實(shí)互動(dòng)方面對App加以改進(jìn)強化，使之APP更加方便、易用和有效，并進(jìn)一步探索增強現實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應用。
參考文獻
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