互動書籍的開放教育教學應用論文
摘要：在開放教育中，提出增強現實技術互動書籍教學方式充分發揮出開放教育的線上學習特點。學生透過移動端掃描教材上的平面圖片，在書籍的頁面上即可以生產三維互動的虛擬模型，從而直觀生動地展示教學內容，實現真實和虛擬的資訊整合。手機客戶端中還加入了形考環節，通過後臺的跟蹤與記錄，課程教學結束就能得到形成性考核成績，體現了隨學隨考的特點。本文從開放教育課程與增強現實技術相結合，介紹增強現實互動書籍的功能、測試及教學效果等方面。
關鍵詞：APP；AR；開放教育；增強現實
1增強現實技術
增強現實技術（AR）是虛擬現實領域的一個重要分支和研究熱點，它是一種將真實世界資訊和虛擬世界資訊“無縫”整合的新技術，目前已廣泛應用到軍事、醫療、建築、教育、工程、影視、娛樂等領域。國內將增強現實技術應用於學科的教學活動及培訓等方面已有了初步的探索和例項研究。結合開放教育學科特徵，可以將增強現實應用到教學中，也可以進行立體書籍、技能訓練和多方視覺交流平臺的開發。
2互動書籍與開放教育
基於增強現實技術的互動紙質書籍是傳統紙質書籍與網際網路+結合的新產物，已下簡稱為互動書籍，它是以紙質書籍為觸發載體，以手機客戶端為溝通媒介，呼叫伺服器上的資源利用增強現實技術將多媒體影像融合到現實環境中。學生透過移動端掃描教材上的平面圖片，在書籍的頁面上即可以生產三維互動的虛擬模型，從而直觀生動地展示教學內容，實現真實和虛擬的資訊整合。學習閱讀互動紙質書籍不再是單一維度的資訊與知識的接受，而是多維度的交流與互動，它顛覆了傳統的教學模式，給閱讀者更多的知識體驗與更大的想象發揮空間。與傳統教育相比較起來，開放教育更依賴於現代教育技術，在資訊科技發展的過程中，開放教育的特徵也發生了幾次巨大的變遷，增強現實技術應用於開放教育，必將產生深遠的顛覆性的影響。增強現實技術不僅可以有效解決開放教育中軟硬體條件的限制，而且其新穎的表現形式、時空的擴張、人性化的互動在教學中為學習者提供了新型、和諧、互動的學習環境，給學習者帶來全新的學習體驗，真正實現數字反哺現實，技術改變生活。
3互動書籍與APP平臺功能
3.1基於增強現實技術並適用於開放教育教學領域的互動書籍系統
（1）手機客戶端。學生閱讀時在手機上登陸學號開始互動學習，透過圖形識別檢索，手機顯示與該景象相關的畫面，產生教學例項的三維模型，學生可以實時觀看及控制影片顯示，透過增強現實技術使學習者與虛擬學習場景相融合。（2）資源平臺建設。平臺建設中主要包括互動模型、微課影片、拓展知識等，透過多種資源的相互補充和疊加豐富互動書籍的真實感。（3）互動書籍。互動書籍不同於傳統的紙質書籍，它可以讓學習者體驗到傳統紙質書籍無法展示的實體資訊（視覺資訊，聲音，觸覺等），它是虛擬互動與紙質書籍的資訊整合。
3.2APP平臺功能要點
APP完成了四個跨壁壘的功能，一個是三維顯示AR的功能，一個是普通APP的相關功能，一個是跨平臺的功能，現在很多學生手機使用的都是IPHONE即IOS系統的，並不侷限由安卓手機，所以對於跨平臺功能的開發是心要。再一點是播放器的開發，這是一種用在APP裡面的專屬播放器，也可以用在其它的.APP裡面的播放器。
3.3掃描AR模型功能
當手機掃描模型圖片成功後，在手機上會出現AR建築模型，配合線框三維的一個視角模型會自動旋轉來展現，在手機畫面中支援手動控制，單手指滑動時模型會跟著旋轉，雙手指滑動時跟著視角的調整縮放，手指滑動控制三維模型更容易上手，學生可以按照自己的想法去旋轉模型並保證畫面流暢，從識別度、防抖動等方面都加以處理，讓APP具有良好的體驗感。對這個三維AR模型，掃描出來的高質量的建築結構後是一個講解的結構分析，這種結構分析更有助學習的學生。在AR建築模型展現畫面中，將建築的各部分結構進行拆解，透過手指滑動來自動拆解，學生可以更直觀的檢視建築物本身的部件。
3.4播放器功能
一般的播放器只能播放影片檔案，而APP開發的播放器第一點可以隨時切換全景，當我們有一門課需要給學生現場的一些場景時，透過專屬播放器隨時讓學生體會到手機全景現場，手機向哪個方向轉，視角隨之轉到，和真實現場完全相同。第二點是所以三維模型上可以播放影片，還有影片特效可以播放。播放器實現影片間的人與人互動功能，當我們透過播放器播微課進行教學時，播到一個時間點，播放器可以觸發很多互動，觸發一個之前插入的另一個說明性的影片或是一道題，這樣可以和老師進行互動，也可以反饋成績。
3.5互動練習題型功能
這本課題的AR模型、微課、試題可以透過網路伺服器進行管理，APP裡面的試測比較特殊，有三種題型，第一種題型是單選題，第二種題型是多選題，前兩者有一個共有的特性是選項中是包含圖片的，圖片的載入也是從伺服器上加入的，也就是可以隨時改變這些圖片選項和動態調整，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，學生可以按住選項，將它拖拽到指定區域範圍，完成拖拽選擇。在練習題中如果有試題沒有作答，APP平臺是不會讓學生提交試題的，當學生做完試題後顯示每道題的答案，給出正確答案提示，需要把本章試題重新做過才能答對，只要本章有沒做對的題，就要重新再學一遍再做一遍本章所有試題，對答錯的題能加深印象，這樣對學生鞏固知識有很大的幫助。
4互動書籍教學效果與教學考核
4.1互動書籍教學效果
透過互動書籍有效的應用到開放教學實踐中去，使多種型別資源能夠滿足開放教學與學習的需要。使開放教學資源具有互動的教與學模式，在教學中很好的吸引學生注意力，利用互動學習設計，促使學生自覺的投入線上學習當中去。本門課程《現當代建築賞析》互動書籍共12章，其中有多維互動建築模型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：建築概述，內容包括建築歷史背景、地理位置、民族風俗等，建築的重要資料如建築高度，有三維模型建築多角度AR展示。第二部分：建築賞析，內容包括建築材質結構、建築技術、建築特點、建築地位等，有三維模型建築生長AR（如建築的建設過程），還有微課講解建築賞析內容，第三部分：知識拓展，內容包括建築師的介紹，建築師的其他作品，微課講解建築師及他的其他作品。（1）直播開放課程。在教學時間內教師將本課程推送平臺直播列表中，學生透過APP平臺選擇課程進行接收直播畫面，這一直播課程將音訊、影片透過流媒體技術一起出去，現實教師與學生線上的互動教學，以及短直播和點播的功能。（2）建築AR觀察，立體空間輔助。對於一些三維構建空間的能力不強的學生，透過學生邏輯思維、立體思維、空間思維，去組成建築空間模型是很困難的，學生透過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，展現建築的三維模型。瞭解一座建築的結構特點，有什麼材質組成的。在教學過程中建築AR的輔助教學功能比傳統教學有很大的提升。（3）增加互動學習效果。1）透過“掃一掃”功能實現多個三維模型互動與微課講解，便於學生學習觀察，使本門課科的線上學習更加靈活，同時使用手機觸屏功能完成與模型的空間互動功能。2）學習進度條互動，當學生掃描本章節的建築AR模型、微課並學或是完成練習題任務之後，相應的進度條數值會疊加，最終達到進度條顯示100%，將學習任務量化成為百分比形式，這種動畫效果可以調動學生學習本門課程熱情。3）創新互動題型，互動題型拖拽題將相應的選項拖拽至題乾圖片內的指定區域，這種題型題幹以圖片呈現，選項以區域劃定，拖拽靈活，它的使用提高了學生對知識點的理解認知功能和，增強了習題的趣味性和課程的互動性。
4.2互動書籍教學考核
開放教育最有代表性特點是形成性考核方式，目前形考可以是機考、網考等多種形式，將互動書籍與本門課程形成性考核融合，實現線上教學與形成性考核並行，透過知識點的學習可以轉變為形成性考核成績，解決了學生在形成性考核過程的多種限制，同時也豐富了開放教育的形成性考核方式。互動學習過程和各章練習題做完後，顯示本門課程的總數值同時也是課程的形考成績。每一章有二個建築AR模型，二個微課和一套測試題，當學生掃描建築教材AR模型和微課圖片，旋轉或是放大縮小建築模型時，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。對於各章練習題中只有在學生做完本章練習題，而練習題全部答對，才會得到相應的數值。在這之後學生可以做課程的期末測試題。最終將互動數值、練習題數值與期末測試題按照一定比例相加得出學生的形考成績，管理員可以透過平臺管理端匯出成績列表，上載至開放大學教務平臺中，形成期末成績。
5結束語
基於增強現實技術的應用在我們的生活中已經很常見了。特別在教育行業中的互動書籍的應用還是有很大的發展空間，增強現實互動書籍還具有良好的互動效能，可以隨著知識的更新實時變更內容。學習閱讀互動紙質書籍不再是單一維度的資訊與知識的接受，而是多維度的交流與互動，它顛覆了傳統的教學模式，給閱讀者更多的知識體驗與更大的想象發揮空間。後期團隊準備在情境創設、建築展示、虛實互動方面對App加以改進強化，使之APP更加方便、易用和有效，並進一步探索增強現實技術在教育領域的應用。
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