增强现实技术在教育领域应用研究

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1、增强现实技术在教育领域应用研究----教育技术论文-->第一章绪论20世纪60年代，增强现实技术发端于军事实验室，经历了40多年的探索期，随着移动智能设备、智能可穿戴设备、移动互联网技术、计算机视觉技术、显示技术不断发展，增强现实技术的应用领域不断拓展。2012年的谷歌眼镜发布，更引起了增强现实硬件的热潮，各大科技企业开始布局增强现实技术，2014年国内AR企业“小熊尼奥”的AR认知卡产品火爆了早教市场，展现了增强现实技术在教育领域的巨大的应用潜力。国内目前的增强现实技术在教育领域应用多数还在早教领域，国外已经有职业教育、课堂教学的应用案例。本文对国外的增强现实技术教育案例研究可以为

2、国内AR技术行业提供一些借鉴；且国内增强现实教育产品市场同质化严重，创新不足，文研究不同维度的教育领域，找到技术结合点和特性运用，能够给国内增强现实技术教育企业产品研发提供一些思路；本文对国内增强现实教育企业做了个案的研究，分析了其产品业务模式和不足，为增强现实教育企业提供借鉴参考。....第二章增强现实技术与教育教学的契合度分析2.1增强现实技术原理及特点以上章中对增强现实技术的定义为依据，更为简单的理解增强现实技术：利用计算机图形、显示技术生成真实环境中不存在的虚拟信息，然后将虚拟信息精准叠加于真实环境中，给使用者一个增强感知(视觉、听觉、嗅觉等）的新环境。因此增强现实系统一般都

3、包含以下4个基本步骤：(1)获取真实场景的信息；(2)对真实场景位置和摄像位置信息跟踪分析；(3)根据用户交互命令生成虚拟信息；(4)合并信息显示，最后真实和虚拟的图像信息一起显示在显示屏上。综上所述，跟踪定位技术、用户交互技术、虚拟融合技术和系统显示技术是增强现实技术的基础，其原理如图。2.2增强现实的教育需求分析传统教学模式是以系统知识传授为主，课堂教学多采用讲授法、演示法、讨论法、练习法等。传统教学模式的优势在于能够发挥教师在课堂的主导作用，帮助学生高效掌握系统的知识技能，同时老师与学生的情感互动有助于发挥教师在教学中言传身教的作用。但是这种教学模式的局限性在于：在实践课程的教

4、学方面，教师对于抽象事物表达不够具体，对需要实操的课程学生无法实际动手操作；教师一对多学生教学，缺乏师生、学生之间的课堂互动；讲授的教学方式容易使学生过分依赖教师的“教”的过程，不利于培养学生的自我思考能力，学生自主学习的兴趣不高。第三章增强现实技术在教育领域应用.........113.1针对不同教育对象的AR教育应用........113.2针对不同学科领域的AR教育应用......213.3针对不同教育阶段AR教育应用..........28第四章增强现实技术的教育应用产品分析...304.1AR教育应用产品分类............304.2AR教育应用产品的表现形式...

5、...33第五章国内AR教育产品实现方案——以梦想人科技为例........365.1国内AR教育企业产品业务概况..........365.2梦想人科技AR教育产品实现方案分析.......37第五章国内AR教育产品实现方案——以梦想人科技为例5.1国内AR教育企业产品业务概况通过上文对现阶段国内外的增强现实技术在教育领域应用案例的汇总，发现增强现实技术在教育领域应用的完整解决方案并不唯一。从整个产业链条来看：有内容提供方、AR软件技术提供方、AR硬件提供方。而推出一个完整的AR教育产品的企业一定至少是以上三个提供方之一，然后和另外提供方合作完成产品开发。内容提供方在教育领域不论国

6、内国外，大部分还是教育类的出版社。多年累积的教材出版内容资源与资源，是教育知识的最终源头。国外规模较大的教育出版集团有培生教育出版集团，励德爱思唯尔集团等，国内规模较大的教育出版社有，人民教育出版社、高等教育出版社等。5.2梦想人科技AR教育产品实现方案分析梦想人科技是由海归“国家千人计划”领军人才周志颖博士2010年创办的国家双软企业、高新技术企业，其总公司在苏州园区，下设新加坡、北京、苏州等分公司。梦想人科技专注于将增强现实技术与教育相融合，是世界上最早推出增强现实技术教育化产品的公司。梦想人目前市场上的AR教育产品有：4D书城APP、梦想编辑器、4D梦想课堂、4D绘本等等。其中

7、，4D书城借助移动终端，成为AR结合的教材、绘本、期刊等等的平台；梦想编辑器支持将纸质书本编辑成为富媒体立体书本。认知卡、绘本是AR早教游戏，AR教室包含中小学多科目的课件，支持课堂教学演示。这些产品实现有着较为完整的产品链条：从AR教育产品制作到营销形成了闭环，如下图。...结语本文研究增强现实技术在教育领域的应用：由增强现实技术和教育教学契合度分析开始，总结出增强现实技术的教育教学应用特性；然后通过不同维度的教育领域（教育对象、教育内容、教育阶段）的大