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【摘要】增强现实技术将教学内容与真实环境相结合，更利于学生对教学内容的吸收和理解。论文讨论了利用增强现实技术组织高职《安全防范技术》课程教学的思路，可作为此专业其他课程的参考。
【关键词】增强现实技术 高职 安全防范技术
【基金项目】2017年江苏省教育信息化研究立项课题，课题编号20172026。
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）46-0251-01
增强现实技术（Augmented Reality）是将计算机产生的文本、图像以及虚拟3D模型、视频或场景等信息实时准确地叠加到用户所感知到的真实世界中的一种技术，用这种方式将虚拟环境和真实环境连接起来，从而提高使用者对现实世界信息的感知能力。
在建筑智能化工程技术专业课程教学中，AR较 VR（Virtual Reality）更具有优势。因为VR呈现的场景全部是计算机生成的虚拟画面，而AR是利用附加的文字或图片等信息对周围的真实场景进行动态增强。事实上，建筑智能化工程技术专业培养智能化系统设计、施工、维护等的高素质技能人才，无论施工还是维护，都要基于现场进行操作性的工作，若能将教学内容与真实环境相对比和结合无疑更利于学生对教学内容的吸收和理解。
1.建筑智能化工程技术专业《安全防范技术》课程
《安全防范技术》课程是研究安全防范系统基本结构、原理与工程实施的一门课程，是建筑智能化工程技术专业的核心专业课程，主要教授安全防范系统工程的基本知识、基本理论和基本技能，使学生能够胜任相关工作岗位。
该课程一般在建筑智能化工程技术二年级开设，此时学生已经学习了相关电气专业基础课，为专业核心课程的学习打下基础，对就业方向和岗位希望有更深入的了解，能够熟练应用各种网络终端，对于信息化技术及信息化教学方式比较欢迎。
2.增强现实技术在《安全防范技术》教学中的应用
2.1教学需求分析
传统的教学过程中，教师在教室集中授课，学生无法在立体直观的建筑空间内随心所欲地探索，也就无法深刻理解建筑物对相关设备的需求，从而不能掌握智能化设备在不同建筑空间的选择和使用，这不符合建构主义学习理论，不利于达成教学目标。
如果能够利用增强现实技术在真实建筑环境中将安全防范技术相关产品虚拟呈现，使学生能够在设备上设置、操作虚拟产品，必将使他们对于相关知识和技能有更直观、更深刻的体验。教师通过设计适合的教学活动，使学生参与其中，也更加符合“以学生为中心”的教学理念，易于实现教学目标。
2.2技术准备
实现增强现实应用的基本条件包括硬件和软件两个部分。
（1）硬件。即显示设备。增强现实融合技术可以显示出视频、声音、动画等多媒体，当前有头戴式、投影式和移动终端显示器。出于可携带、易操作的考虑，可选用头戴式设备，如Real Seer Dk1眼镜，或移动终端智能手机。
（2）软件。要實现的功能包括以下四个。
3D模型构建：构建能够在真实场景中呈现的安全防范技术产品的立体模型，如入侵报警系统中的入侵报警探测器、视频安防监控系统中的摄像机，门禁系统中的读卡器等。
场景构建：想要增强现实的场景具有动态效果，除了完成识别图与虚拟效果的识别配置外，还要分析虚拟效果与真实环境以及识别图之间关系。
识别定位：增强现实技术的原理是通扫描识别图调出相对应的虚拟物体叠加在指定位置，从而产生虚实结合增强现实信息的效果。这一动作的前提是先在计算机中指定出一个识别图和对应虚拟效果，所识别的可以是三维立体物体也可以是平面图形，通过显示设备摄像头与识别目标相对位置和方向的改变，显示的虚拟物体也随之改变。
交互手势：完成前三项基本条件后才可以实现，设计需要考虑到显示设备摄像头、识别图、虚拟效果、交互手势四者的关系，交互手势的设计使学生能够操控设备模型。
2.3教学实施
以模块“入侵报警探测器”的学习为例。
在课前，教师在课程学习平台上发布任务“入侵报警探测器的选择和使用”，明确课堂任务是为授课教室选择并安装入侵报警探测器；并将入侵报警探测器相关PPT、微课、视频等素材上传，发布理论知识测试，要求学生在课前完成。
课堂上，教师首先根据课前测试情况将学生分组，明确小组任务，并讲解、强调任务实施过程。然后每组分发一套增强现实设备，小组讨论具体学习方案，确定具体学习步骤。接下来，每个小组根据各种入侵报警探测器的特点利用增强现实技术在空间感受、尝试，直观地体会不同种类探测器安装使用时的不同，也注意区分同一种探测器不同性能参数对于探测效果的影响。以任务的形式整合教学内容，可以让学生带着明确的目的去学习，有利用达成教学目标；在任务实施过程中引入增强现实技术，便于激发学生学习兴趣，克服实训条件、建筑环境的限制，使学生充分地体验、感受，然后从自身的体验出发，自主总结、获得经验。
3.总结
将增强现实技术用于《安全防范技术》课程教学，可以克服教学环境、设备条件的限制，便于学生基于自身体验自主探索、学习，符合“以学习者为中心”的教学理念，有利于提高教学效率，改善教学效果。
参考文献：
[1]江自昊.基于增强现实技术的学具的开发与实现[J].芜湖职业技术学院学报，2018.3
[2]李殷.基于增强现实技术的“武汉旅游”APP设计研究[D].湖北工业大学，2018.5
作者简介：
海光美（1983-），女，河南扶沟人，硕士，研究方向：电气自动化，建筑智能化。
【关键词】增强现实技术 高职 安全防范技术
【基金项目】2017年江苏省教育信息化研究立项课题，课题编号20172026。
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）46-0251-01
增强现实技术（Augmented Reality）是将计算机产生的文本、图像以及虚拟3D模型、视频或场景等信息实时准确地叠加到用户所感知到的真实世界中的一种技术，用这种方式将虚拟环境和真实环境连接起来，从而提高使用者对现实世界信息的感知能力。
在建筑智能化工程技术专业课程教学中，AR较 VR（Virtual Reality）更具有优势。因为VR呈现的场景全部是计算机生成的虚拟画面，而AR是利用附加的文字或图片等信息对周围的真实场景进行动态增强。事实上，建筑智能化工程技术专业培养智能化系统设计、施工、维护等的高素质技能人才，无论施工还是维护，都要基于现场进行操作性的工作，若能将教学内容与真实环境相对比和结合无疑更利于学生对教学内容的吸收和理解。
1.建筑智能化工程技术专业《安全防范技术》课程
《安全防范技术》课程是研究安全防范系统基本结构、原理与工程实施的一门课程，是建筑智能化工程技术专业的核心专业课程，主要教授安全防范系统工程的基本知识、基本理论和基本技能，使学生能够胜任相关工作岗位。
该课程一般在建筑智能化工程技术二年级开设，此时学生已经学习了相关电气专业基础课，为专业核心课程的学习打下基础，对就业方向和岗位希望有更深入的了解，能够熟练应用各种网络终端，对于信息化技术及信息化教学方式比较欢迎。
2.增强现实技术在《安全防范技术》教学中的应用
2.1教学需求分析
传统的教学过程中，教师在教室集中授课，学生无法在立体直观的建筑空间内随心所欲地探索，也就无法深刻理解建筑物对相关设备的需求，从而不能掌握智能化设备在不同建筑空间的选择和使用，这不符合建构主义学习理论，不利于达成教学目标。
如果能够利用增强现实技术在真实建筑环境中将安全防范技术相关产品虚拟呈现，使学生能够在设备上设置、操作虚拟产品，必将使他们对于相关知识和技能有更直观、更深刻的体验。教师通过设计适合的教学活动，使学生参与其中，也更加符合“以学生为中心”的教学理念，易于实现教学目标。
2.2技术准备
实现增强现实应用的基本条件包括硬件和软件两个部分。
（1）硬件。即显示设备。增强现实融合技术可以显示出视频、声音、动画等多媒体，当前有头戴式、投影式和移动终端显示器。出于可携带、易操作的考虑，可选用头戴式设备，如Real Seer Dk1眼镜，或移动终端智能手机。
（2）软件。要實现的功能包括以下四个。
3D模型构建：构建能够在真实场景中呈现的安全防范技术产品的立体模型，如入侵报警系统中的入侵报警探测器、视频安防监控系统中的摄像机，门禁系统中的读卡器等。
场景构建：想要增强现实的场景具有动态效果，除了完成识别图与虚拟效果的识别配置外，还要分析虚拟效果与真实环境以及识别图之间关系。
识别定位：增强现实技术的原理是通扫描识别图调出相对应的虚拟物体叠加在指定位置，从而产生虚实结合增强现实信息的效果。这一动作的前提是先在计算机中指定出一个识别图和对应虚拟效果，所识别的可以是三维立体物体也可以是平面图形，通过显示设备摄像头与识别目标相对位置和方向的改变，显示的虚拟物体也随之改变。
交互手势：完成前三项基本条件后才可以实现，设计需要考虑到显示设备摄像头、识别图、虚拟效果、交互手势四者的关系，交互手势的设计使学生能够操控设备模型。
2.3教学实施
以模块“入侵报警探测器”的学习为例。
在课前，教师在课程学习平台上发布任务“入侵报警探测器的选择和使用”，明确课堂任务是为授课教室选择并安装入侵报警探测器；并将入侵报警探测器相关PPT、微课、视频等素材上传，发布理论知识测试，要求学生在课前完成。
课堂上，教师首先根据课前测试情况将学生分组，明确小组任务，并讲解、强调任务实施过程。然后每组分发一套增强现实设备，小组讨论具体学习方案，确定具体学习步骤。接下来，每个小组根据各种入侵报警探测器的特点利用增强现实技术在空间感受、尝试，直观地体会不同种类探测器安装使用时的不同，也注意区分同一种探测器不同性能参数对于探测效果的影响。以任务的形式整合教学内容，可以让学生带着明确的目的去学习，有利用达成教学目标；在任务实施过程中引入增强现实技术，便于激发学生学习兴趣，克服实训条件、建筑环境的限制，使学生充分地体验、感受，然后从自身的体验出发，自主总结、获得经验。
3.总结
将增强现实技术用于《安全防范技术》课程教学，可以克服教学环境、设备条件的限制，便于学生基于自身体验自主探索、学习，符合“以学习者为中心”的教学理念，有利于提高教学效率，改善教学效果。
参考文献：
[1]江自昊.基于增强现实技术的学具的开发与实现[J].芜湖职业技术学院学报，2018.3
[2]李殷.基于增强现实技术的“武汉旅游”APP设计研究[D].湖北工业大学，2018.5
作者简介：
海光美（1983-），女，河南扶沟人，硕士，研究方向：电气自动化，建筑智能化。