基于增強現實（AR）技術的高職微課程設計*

盧麗君，付曉軍（仙桃職業學院機械電子工程學院，湖北仙桃433000）

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基于增強現實（AR）技術的高職微課程設計*

盧麗君，付曉軍
（仙桃職業學院機械電子工程學院，湖北仙桃433000）

基于增強現實技術的微課程設計是將教材與微課程結合的一種產物，讓紙質的教材“活”起來，分散的微課程系統化。學生在參考教材時，遇到不懂的知識點，把知識點的識別圖放在攝像頭下，打開配套軟件，在屏幕上就可以看到相應的微課程，并伴隨聲音、講解、說明、演示的三維模型豐富教學。文章首先介紹了微課程和增強現實技術，然后根據高職教育特點提出了高職系統化微課程設計，從而得出了基于增強現實技術微課程設計的步驟，最后根據步驟給出案例分析。

微課程；增強現實技術；高職教育

隨著移動智能終端的大規模應用，人們利用等車、乘車、排隊等碎片化的時間學習，催化微課程迅速崛起，成為教育領域的新寵兒，而高職教育的發展，平衡受教育者既要滿足社會需求的綜合職業能力，又要滿足全面發展的扎實文化基礎［1］，亟需信息技術與學科教學融合，將增強現實技術與微課程相結合，受教育者根據教材學習時，可以隨時隨地拿起手機，通過微課程進行重難點學習，而且可以重復的學習，這樣提供受教育者靈活自主的學習環境、豐富實用的課程教學，為高職新教育思想找到一條實踐創新路。

一、微課程和增強現實技術概述

“微課程”是指按照新課程標準及教學實踐要求，以8-10分鐘教學視頻為主要載體，反映教師在課堂教學過程中針對某個知識點或教學環節而開展教與學活動的各種教學資源的有機組合。

增強現實（Augmented Reality，簡稱AR），將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術。現實世界難以體驗的實體信息如聲音、圖像、味道、觸覺等，通過信息技術手段，使得真實的環境和虛擬的物體實時疊加到同一個畫面或空間同時存在［2］。

基于增強現實技術的高職微課程設計，以學科教材為主，將各章節知識重點難點制作成微課程，采用增強現實技術，讓微課程在紙質教材上“活”起來。采用增強現實技術的紙質教材看上去和普通教材一樣，當讀者看到有標記識別圖的某個知識點時，把該頁的識別圖放在攝像頭下，打開配套軟件，在屏幕上就可以看到相應的微課程，并伴隨聲音講解、說明、演示的三維模型豐富教學。

二、高職系統化微課程設計

一門課程應該由許多個微課程組成，稱之為微課程群，微課程與微課程之間既相互獨立，又存在一定的聯系，具有松散耦合性，它們共同服務于一門學科。設計微課程既要考慮知識模塊的邏輯關系，又要兼顧系統性和完整性［3］［4］。基于以上思考，根據高職項目化教材，從任務出發，按照循序漸進的知識點為主線，以 “學”、“做”、“練”、“評”四個方面作為微課程的基本框架，進行微課程的設計，這種組織結構與現行高職教材一致，便于學習者學習、理解、查找自己感興趣的微課程。其微課程學習結構如圖1所示。

圖1　微課程學習架構

從圖1可以看出，系統化微課程組織分為五層，第一層為課程名稱；第二層為項目模塊，按照基于工作過程為導向的項目化教學模式，各門課程的學習遵循學生的認知規律，選取由簡單到復雜的幾個項目；第三層為任務模塊，項目實施時，將各項目劃分為若干個任務，各任務有相應的教學重難點；第四層為微課程群，解決各任務的重難點知識，制作微課程。有的任務簡單，不需要制作微課程，有的任務復雜，可能需要制作一個或兩個以上的微課程；第五層為微課內容，微課內容除了主要的微視頻以外，還包括教案、學習清單、互動討論。

三、基于增強現實技術微課程設計開發過程

按照高職系統化微課程設計，將基于增強現實技術微課程設計的開發分為以下六個步驟：

步驟一：選取適合于利用增強現實技術制作的教材。建議選取校本教材，突出學校的特色，尤其是一些理論講解枯燥乏味、知識點抽象的學科課程。

步驟二：學科教材內容的框架重構及制定。根據教學需求，以任務或項目導向的教學理念重構教材編寫的思路，并確定支撐學生學習的知識點及對應的多媒體資源展示方式，進而確定教材的邏輯結構。

步驟三：版面及風格設計。根據教材及課程的現有情況，設計符合教材的風格及樣式，確定好風格后，動畫資源及版面都基于該設計風格開發。

步驟四：溝通教材文字內容及動畫資源內容需求。根據教學大綱，編寫符合本校學生特點和接受程度的教材文本內容，并同時規劃出需要開發的數字化資源。

步驟五：微課程制作。根據教材知識點和高職學生的認知規律，開發配套的數字化資源作為微課程制作素材，數字化資源包括二維、三維動畫、視頻、三維模型、可交互仿真系統等。有了素材，我們就可以進行微課程的制作。

步驟六：交互設計。根據學科特色，設計具有針對性的軟件界面及交互方式。

四、基于增強現實技術微課程設計案例

案例選取高職機電一體化專業中的《單片機應用技術》這門課程，課程特點是通過軟件程序控制硬件工作，軟件程序復雜難懂，硬件電路電信號無法直接觀測，知識學習晦澀難懂，適合利用增強現實技術制作教材。

1.教材內容重構

圖2　單片機應用技術內容重構

根據教材內容，遵循高職學生記憶、理解、應用、分析、評價和創造的認知規律，將《單片機應用技術》這門課程分為六個項目，如圖2所示。

項目與項目之間按照認識單片機、學習單片機內部資源、學習單片機外圍電路應用的內部邏輯劃分，既考慮了知識模塊間的邏輯關系，又兼顧了系統性和完整性。

2.項目任務設計

項目知識與技能的完成，是由所選擇的項目任務決定的，將項目所完成的知識與技能小粒度分割成幾個獨立的知識技能模塊，每個任務負責一個模塊的學習，且任務與任務之間有從簡單到綜合的內在邏輯關系，但各任務之間又相互獨立，不存在顯示的聯系，便于微課程的設計，如圖3所示。

圖3　項目任務劃分

從圖3可以看出，將項目二分為三個任務，每個任務解決相應的重難點知識，根據重難點進行微課程的制作。

3.微課程設計

每個微課程又是由多個微活動構成，這些微活動包括學習清單、微視頻、微教案、在線討論、在線作業、在線評價、在線測試等，每個微課程學測評一體化，且是一次完整的學習體驗。如圖4所示，制作“任務一：一個發光二極管的閃爍控制”微課程，其內容為學習清單、微視頻、微教案、在線討論、在線作業。學習清單是將自主學習的知識和行為進行序化，給出學習的流程，對于簡單的知識，要求學生閱讀教材，理解知識的重難點，以視頻的方式呈現，學生可以反復觀看，滿足學生的個性化發展，并讓學生提前知道討論的內容和將要完成的作業，學生在學習的時候就會有目的的進行學習；微視頻呈現一個完整的教學過程，有知識引入、知識講解、案例實操、知識總結，只是微課程設計的一個重要部分；微教案為微視頻的電子講義，與微視頻配套使用，學生只需要將注意力集中在學習和理解上；在線討論是對所學知識的反饋與評價，集大家智慧同化知識的過程；在線作業是鞏固知識并進行創造的過程。

4.交互設計

圖4　微課程組成

根據項目與任務，組織相應的文字、設計風格、微課制作等，同時制作具有增強現實技術的軟件界面、APP應用。軟件界面、APP應用有專門的公司制作，作為教育者，只需提供設計格式，并需要不斷的與研發人員溝通，以達到理想的效果。

總之，基于增強現實技術的微課程設計是將教材與微課程結合的一種產物，讓紙質的教材“活”起來，分散的微課程系統化，便于知識的理解，可隨時隨地學習。同時，增強現實技術只是微課程設計的一種輔助手段，系統化的微課程分析與設計才是評價好與壞的必要條件，只有在對自己所教學科的知識點和學生情況有效分析的基礎上，才能設計出一套好的系統化微課程。

［1］楊明.高職教育微課開發綜合討論［J］.職教論壇，2014（6）.

［2］百度百科［EB/OL］.http：//baike.baidu.com/link？url= 87fxfqp48F4gkvrzYhf5CxQm0__0efZeeDQ1jtcAnNTw NMFy5BSaFRnPf6pC4gyaC6a4XQ2oAdwHOff6Mmx 2mq.

［3］劉名卓，祝智庭.微課程的設計分析與模型構建［J］.中國電化教育，2013（12）.

［4］梁樂明，曹俏俏.微課程設計模式研究——基于國內外微課程的對比分析［J］.開放教育研究，2013（1）.

［5］可汗學院［EB/OL］.http：//www.khanacademy.org，2015-10-07.

（編輯：魯利瑞）

G434

A

1673-8454（2016）10-0072-03

*本文系湖北省教育科學“十二五”規劃2014年度課題《基于信息技術的高職微課程研究——以單片機應用技術為例》（課題編號：2014B510）、湖北省2015年高等學校省級教學研究項目《微課、MOOCs教育信息化下高職專業課程立體化教材建設研究與實踐》（課題編號：2015505）部分研究成果。