摘要：增强现实技术是计算机科技迅速发展的产物，其特有的将虚拟与现实相结合的技术特点为各行各业的发展带来了新的发展机遇和契机，并随着社会的发展应用越来越广泛。本文介绍了虚拟现实技术的概念，阐述了增强现实技术在教育教学中的应用和未来的发展前景。
关键词：增强现实；虚拟现实；教学应用
随着科学技术的发展，增强现实技术得到了越来越多的优化，同时也开始在人们的日常学习生活中崭露头角。增强现实技术利用计算机打造虚拟三维世界，让使用者通过直接地感受，增强补充现实世界。随着教育行业的发展，新的教学方式和教学理念的推行，提出了更多的需求，而增强现实技术的使用，弥补了教育行业对抽象知识体系展示的缺陷，丰富了教育教学的方式，锻炼了学生的学习能动性，是教育行业发展的长久动力。
一、增强现实技术的简介
增强现实技术是计算机技术发展的产物，通过计算机技术和信息技术的结合，将虚拟的信息应用到现实的世界，通过硬件系统和软件系统的协调配合将虚拟世界和现实世界叠加在一起，以更加真实和自然的方式呈现出来，增强了用户与环境中真实或虚拟物体的交互，扩展了用户的视野可见性，提供了现实与虚拟的无缝连接。增强现实技术应用广泛，多被用于工业、医疗、商业、艺术、娱乐体验等领域，同时随着技术的发展和需求的增加，也在一步步地扩展其应用的方位，发挥其深层次的潜力。
二、增强现实技术在教育应用中的研究现状
增强现实技术的发展随着科技发展的加速在不断地前进，虽然其在教育领域的研究时间尚短，但是随着人们对其重视程度的不断提高和对教育教学改革创新的深刻认识，增强现实技术在教育教学上的应用已经起步，并做了初层次的实践。在我国，高等科研院校占据技术设备和人才资源的优势，成为增强现实技术在教学应用发展上的主力军[1]。
总体而言，我国的增强现实技术与教育教学的融合还处于初步探索的阶段，缺乏系统的研究和支持，同时受教育文化和传统的教育模式的影响，增强现实技术在我国教育领域的推广也受到了一定的阻力。我国对增强现实技术在教育领域的研究多数还停留在理论阶段和技术攻坚上，进一步的发展还需有技术，资源和政府政策的共同支持，共同进步。
三、增强现实技术的优势
（一）技术原理。增强现实技术聚焦于人的感官体验，将显示技术、定位技术、可视化技术等融合在一起，叠加真实世界与虚拟物体，通过虚拟影像的展示，让人身临其境，突破时间、空间的限制，呈现趋于现实的效果和多样化的功能。其中显示技术是增强现实技术的主体功能，其作用为展现现实世界与虚拟图像叠加后的影像，将虚拟的信息具象化地展示出来，达到增强现实技术的目的，是整个增强现实系统的关键。定位技术，是为了实现人与虚拟的交互功能，增强现实技术可以通过跟踪和定位技术，准确地跟踪用户的位置和视域的方向，打造用户与虚拟空间的连接点，让虚拟的影像随着用户的位置和视野方向的变化呈现不同的状态。界面和可视化技术解决了用户如何与虚拟世界进行有效交互的问题，通过直观的界面和流畅易懂的操作，增强现实技术让现实与虚拟的交互更加容易和直观。
（二）自身特点。增强现实技术的发展潜力和广泛的应用得益于其显著性能的技术特点，其真实性、实时性、实用性、趣味性的特点使其快速被各行各业所接受。真实性，增强现实技术的明显特点是虚拟世界和真实世界的结合，它能通过虚拟影像的呈现，表现出感官上真实的直观反映，这在一些体验性的项目中得到了很好的应用。现实与虚拟的共存上，很多受空间和时间限制不能完成的任务得到解决，也为各行各业的发展带来一种新的模式。实时性，是指交互的实时性，增强现实技术的实时交互功能可以满足人们的感官时差，呈现给人真实的感受，交互的效果，犹如真实世界一样，是现实与虚拟的完美契合。增强现实技术最大的意义也就在于现实与虚拟的同步，理想情况下，增强现实技术可以让人在真实的世界感受虚拟世界的一切反应。实用性，增强现实技术可以和各个行业完美融合，通过其强大的展示功能，结合技术优化和算法设计达到人们意想不到的效果，增强现实技术的使用可以为各行各业带来便利。趣味性，是增强现实技术的一大特点，增强现实技术最直观的特点就是给人直观的真实的虚拟体验，可以将人的想象具象化，直观地展现人想象中的事物，增加了体验的趣味性，拯救了很多原本理论化的、抽象化的行业。增强现实技术的使用给了娱乐体验真实的模拟环境，同时提供了艺术展示一种新的方式。
（三）相较于传统教学的优势。传统的教学方式受教学理念和教学条件的限制，方法单一过程枯燥乏味，造成学生的学习效率低下，教学质量不能达到应有的标准，特别是实践操作类的实践教学上，学习者多从文字或者图片资料获得知识，但是对于某些抽象的知识，学生理解起来更加困难。增强现实技术的出现，将文字资料和图片的知识体系串联，通过学习现实的结合，将知识运用于实际之中，将抽象的知识化为切实的人生经验。同时虚拟现实技术提供的交互效果，可以让学生自己去学以致用，不同的方法得到的不同结果，降低了学习的难度，提高了教学的效率[2]。
传统的教学方式是将学习的途径集中在课堂，将知识的来源集中在老师。增强现实技术的出现丰富了课堂教学的模式，我们以专业学科卫生保健课程的教学来说，增强现实技术可以通过软硬件系统的结合将一些不可见流程进行再现，让学生切实感受专业知识的原理解释，将过程和原理的产生形象化，而不是通过课本上生硬刻板的教条式描述片面地了解专业知识。
现阶段，很多高校已经推行了多媒体技术教学，相较于多媒体技术，增强现实技术不仅能提供音频、视频、图片的展示，而且在交互性、沉浸性、体验性和学习环境的打造上更胜一筹。增强现实技术能提供更加深入的互动，深化感官感受，增强沉浸式的体验。
四、增强现实技术与传统教学的融合应用
随着信息化革命大潮的推进，增强现实技术被越来越多地应用到社会的各行各业，也带动着教育行业更好更快地发展，伴随增强现实技术在教育领域的普遍应用，将带动教育领域从目标到模式的整体变化。
（一）创设智能学习环境，拓展学习空间。良好的学习环境对学生的学习效率有很大的提高。可以根据学生的不同课程和不同的学习阶段为学生打造不同的学习氛围，在外界环境上做最大的支持，让学生从感官上彻底进入学习的氛围，完全沉浸在学科知识的学习中。例如在环境上影响学生的情绪，在每天不同的时间，通过感官的影响，消除学生上课的困意，让学生保持冷静沉着的学习心态。在英语教学中，打造良好的英语学习环境，让学生感觉坐在一群外国人之间，进行真实的交流互动，切实感受文化氛围，潜移默化地感受文化的影响。增强现实技术能够扩展学习的空间，为学生提供更加广泛的学习范围和视野，学生可以根据自己的现实情况，主动性地选择知识，不再受学习空间的限制，将不可能变为可能。
（二）改进教学模式，丰富教学方法。增强现实技术可以改善现有的教学模式，化学生的被动学习为主动学习，同时丰富教学方法。老师可以根据学科的特点打造更加合适的教学案例，比如英语注重互动性教学，物理注重实验性教学，语文注重熏陶性教学，根据学生的兴趣所在，提供更加合理的教学方法。教学的主体以学生为中心，老师处于指导位置，让学生在环境的影响下和兴趣的支配下主动地学习知识、探索世界、解决问题，老师以帮助者的角色，主导学生学习的大方向。同时还要注重教学与实践的结合，让学生能在实践中牢记知识，并能够灵活地应用知识。增强现实技术还提供深层次的交互性教学，打通学生与老师之间的联系，学生与学生之间的联系，学生与社会、自然之间的联系，让学生不是单纯学习知识，还能在交流互动中灵活的应用，学生之间相互激励、相互帮助，体验学习中互帮互助的乐趣。
（三）打造个性化，能动性教学。传统教学中受教学条件和资源的限制，教师在设计教学内容和教学方式上只能以大众为标准，不能充分考虑到每个人的真实情况，因材施教的概念向来只能停留在理论之中。增强现实技术可以打造个性化教学，不同学生定制不同的学习模式，选择最适合自己和最有效的学习方法。学生作为主体去主动地选择学习，而不是被动地接受。
五、增强现实技术的展望
增强现实技术作为一种新兴的、热门的计算机技术应用，随着科学技术和经济的发展，已经在越来越多的领域发挥功用。作为关乎国家发展世界发展的重要领域——教育，必然会紧随科技发展的脚步，将增强现实技术更好地融入教育教学，优化教学的模式，提高教学效率，提升教学质量。我国近几年在增强现实领域的投入和发展正在以迅猛的势头追赶世界发展的足迹，相信在不久的将来，增强现实技术就能更好地应用于教育教学之中。
六、结语
通过近年来增强现实技术的发展趋势和其在教育教学上的优势应用分析，增强现实技术将会是未来教育发展的一大助力，其先进的技术特点和优势能够改善传统教学上的弊端，有效通过信息化教学手段，调动学生的学习积极性，发挥学生的主观能动性，丰富教学模式和教学方法，指导教育改革的发展方向。随着技术的优化和发展，将会有越来越多样化的教学理念和教学模式应用到教学中来，推动教育事业向更高层次发展。
参考文献
[1]张洪渡.增强现实技术在教学中的应用研究[D].开封.河南大学.2012.
[2]李婷.结合自然增强现实——移动学习新体验[J].中国远程教育.2011.
责编 / 马铭阳
