趙建偉

（江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 江門 529000）

所謂增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR技術(shù)，下同），是指通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，對(duì)事物或過(guò)程的信息進(jìn)行擴(kuò)增，將人們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中依靠傳統(tǒng)感知未能有效認(rèn)識(shí)的信息，經(jīng)過(guò)合物理規(guī)則的擴(kuò)增疊加，形成能為人們感知的畫面形式或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)空間形式。AR技術(shù)創(chuàng)新能夠帶給學(xué)生前所未有的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，當(dāng)然，作為新技術(shù)，AR技術(shù)在走向教育實(shí)踐的過(guò)程中也會(huì)遇到問(wèn)題。只有在分析問(wèn)題的基礎(chǔ)上，才能提出將AR技術(shù)有效推廣應(yīng)用到思想政治教育中的路徑。

一 高校思政教育融入AR技術(shù)的影響因素和困難

AR技術(shù)可以建構(gòu)虛擬四維時(shí)空的革命性技術(shù)特質(zhì)，將對(duì)高校思政教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。但是任何事物在其發(fā)展初期都會(huì)遇到各種困難，只有克服困難才能完善自身，當(dāng)前AR技術(shù)發(fā)展也是如此。梳理AR技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和困難，可以提出解決問(wèn)題的辦法。

（一）社會(huì)和學(xué)校教育應(yīng)用AR技術(shù)的現(xiàn)狀

1.國(guó)內(nèi)外社會(huì)層面推廣應(yīng)用AR技術(shù)的現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外社會(huì)層面應(yīng)用AR技術(shù)情況是系統(tǒng)性的外部大環(huán)境，將會(huì)對(duì)高校思政教育采用AR技術(shù)產(chǎn)生重大影響，因此需要分析國(guó)內(nèi)外社會(huì)層面推廣應(yīng)用AR技術(shù)的現(xiàn)狀。人們?cè)?990年已經(jīng)提出了AR技術(shù)設(shè)想，由于受到顯示設(shè)備、跟蹤定位系統(tǒng)和足夠移動(dòng)計(jì)算能力等因素的影響，AR技術(shù)的推廣應(yīng)用進(jìn)展緩慢。自2016年起，伴隨著AR技術(shù)資源涌現(xiàn)和AR技術(shù)越發(fā)成熟，人們掀起了使用AR技術(shù)的熱潮。國(guó)外推廣方面，AR技術(shù)開始主要是通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲進(jìn)入尋常百姓家，數(shù)據(jù)顯示，僅2016年7月7日當(dāng)天全球就有近2600萬(wàn)用戶通過(guò)手機(jī)玩了《精靈寶可夢(mèng)GO》［1］。國(guó)內(nèi)應(yīng)用方面，作為虛擬信息技術(shù)大國(guó)，中國(guó)也在2016年底加入應(yīng)用AR技術(shù)的大潮中，譬如，中央電視臺(tái)在2017年春晚舞臺(tái)上采用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)特效，向超過(guò)10億的觀眾展示了AR技術(shù)的魅力；2017年春節(jié)期間，騰訊增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)天降紅包參與用戶數(shù)達(dá)到2.57億人次，用戶領(lǐng)取卡券和現(xiàn)金紅包次數(shù)達(dá)到20.5億人次，個(gè)人之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)紅包發(fā)送達(dá)1520萬(wàn)人次；2017年春節(jié)到2019年春節(jié)，支付寶連續(xù)3年都推出了基于AR技術(shù)的線下掃福字活動(dòng)，僅2017年春節(jié)就有超過(guò)1.6億人集齊五福［2］。2020年中央電視臺(tái)為全國(guó)觀眾貢獻(xiàn)了一臺(tái)融合AR技術(shù)的春節(jié)晚會(huì)，使國(guó)內(nèi)外觀眾直觀感受到AR技術(shù)的全新視覺(jué)沖擊。國(guó)內(nèi)外的推廣應(yīng)用數(shù)據(jù)說(shuō)明，自2016年開始，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)由于將現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界打通，將人類帶入一個(gè)虛實(shí)交織的更真實(shí)世界和“神奇”未來(lái)，AR技術(shù)被人們廣泛應(yīng)用到工業(yè)、游戲、軍事、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。基于此，學(xué)界將2016年稱為AR技術(shù)元年。為了進(jìn)一步推進(jìn)AR技術(shù)開發(fā)應(yīng)用的大眾化，2019年初，Plug XR開發(fā)工具開始推廣使用。和傳統(tǒng)的AR技術(shù)開發(fā)工具相比，即使是沒(méi)有任何編程知識(shí)的普通人，也可以利用Plug XR工具快速創(chuàng)作出專業(yè)的AR技術(shù)應(yīng)用程序。社會(huì)層面的大力推廣應(yīng)用，為AR技術(shù)進(jìn)入高校教育提供了良好的外部環(huán)境。

2.學(xué)校教育推廣應(yīng)用AR技術(shù)的現(xiàn)狀

學(xué)校肩負(fù)著科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新和文化傳承等任務(wù)，應(yīng)當(dāng)在新技術(shù)研究和應(yīng)用到教育上發(fā)揮著領(lǐng)頭雁的引領(lǐng)作用，但在研究和推廣應(yīng)用AR技術(shù)上略顯滯后。有學(xué)者對(duì)西班牙、美國(guó)、澳大利亞等9個(gè)熱點(diǎn)國(guó)家或地區(qū)的AR技術(shù)教育使用情況展開點(diǎn)狀抽查研究。研究認(rèn)為，“欲將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)大范圍投入到教育使用中，移動(dòng)設(shè)備+應(yīng)用程序的方式是最能讓學(xué)習(xí)者接受，同時(shí)也是最便捷的。目前增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在理工科類學(xué)科上的應(yīng)用明顯多于文科類的學(xué)科，并且其中關(guān)于語(yǔ)言學(xué)習(xí)的五項(xiàng)研究也僅是針對(duì)初級(jí)單詞的認(rèn)詞教育。”［3］國(guó)內(nèi)各級(jí)學(xué)校采用AR技術(shù)輔助教育方面，也獲得了一定成就。截至2021年3月22日，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)為主題詞在中國(guó)知網(wǎng)進(jìn)行檢索，獲得了88340條研究成果。如果以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育為主題詞進(jìn)行檢索，獲得了337條相關(guān)研究成果，再將337條成果按照研究領(lǐng)域進(jìn)行劃分，關(guān)于通用性教育設(shè)計(jì)的研究成果有83條，關(guān)于具體學(xué)科教育設(shè)計(jì)應(yīng)用的成果有73條，關(guān)于現(xiàn)狀分析、會(huì)議論文和其他大類的成果共116條。上述研究成果說(shuō)明，通用性教育設(shè)計(jì)和學(xué)科教育設(shè)計(jì)應(yīng)用是高校應(yīng)用AR技術(shù)的主流方向。就研究?jī)?nèi)容而言，機(jī)械工程和數(shù)控、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)及設(shè)計(jì)、語(yǔ)言學(xué)習(xí)類、美術(shù)設(shè)計(jì)等具體教育內(nèi)容，成為當(dāng)前研究成果中頻繁出現(xiàn)的熱詞。

現(xiàn)有研究成果一致認(rèn)同AR技術(shù)在提升專業(yè)教育效果上具有無(wú)可替代的積極作用。研究成果證實(shí)，通過(guò)AR技術(shù)建構(gòu)起疊加信息的互動(dòng)體驗(yàn)式教育情景，能夠有效滿足理論教學(xué)或技能訓(xùn)練的需要。也有更加深度的專業(yè)研究成果，分別從圖像和位置讀取、模型建構(gòu)、平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)、顯示技術(shù)及設(shè)備、渲染、封裝等各方面展開研究，為提升教育效果提供了專業(yè)技術(shù)支持。社會(huì)層面和高校教育推廣應(yīng)用AR技術(shù)，為AR技術(shù)推廣應(yīng)用到思政教育提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。但高校教育研究成果在社會(huì)整體成果中所占比例僅為0.3%，說(shuō)明AR技術(shù)在與高校教育結(jié)合時(shí)遇到了困難。

（二）學(xué)校思政教育中應(yīng)用AR技術(shù)的困難與現(xiàn)狀分析

以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)思政教育為主題詞在中國(guó)知網(wǎng)進(jìn)行檢索，截至2021年3月22日，獲得0條結(jié)果，說(shuō)明思政教育融合AR技術(shù)的研究成果尚屬空白，可以從三方面分析AR技術(shù)與學(xué)校思政教育結(jié)合的困難現(xiàn)狀。

1.優(yōu)質(zhì)AR技術(shù)資源稀缺和匹配AR技術(shù)資源有待挖掘并存

AR技術(shù)的突出特點(diǎn)是擴(kuò)增事物信息，為人們提供更加真實(shí)的信息世界，為人們提供可調(diào)化操作和全景化視角觀視，從而獲得更加有效的實(shí)踐認(rèn)識(shí)結(jié)果?？梢詳喽?，AR技術(shù)對(duì)思政教育實(shí)踐的影響將是前所未有的，因?yàn)樗軌驑?gòu)建虛擬四維時(shí)空。AR技術(shù)對(duì)人們認(rèn)識(shí)的影響也將是前所未有的，因?yàn)槿藗兡軌蛟诟鎸?shí)的事物或過(guò)程的信息世界中進(jìn)行認(rèn)知。但任何事物都有兩面性，當(dāng)AR技術(shù)能夠幫助人們?cè)趯?shí)踐領(lǐng)域和認(rèn)識(shí)論方面獲得前所未有的體驗(yàn)，它的開發(fā)和有效使用也將比其他教育技術(shù)更難。有學(xué)者提出，當(dāng)教師將AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用到高校教育中時(shí)，“存在的最大問(wèn)題就是資源問(wèn)題，現(xiàn)有的AR技術(shù)系統(tǒng)大多數(shù)是為某個(gè)項(xiàng)目開發(fā)的，復(fù)制推廣比較困難。”［4］AR技術(shù)的應(yīng)用困境在高校思政教育中表現(xiàn)得尤為突出，一方面，自我開發(fā)AR技術(shù)教育資源受到限制，高校思政教師基本上都是人文社科的專業(yè)背景，缺乏開發(fā)AR技術(shù)資源所需的開發(fā)工具、開發(fā)語(yǔ)言、開發(fā)技能和打包發(fā)布等方面的知識(shí)技能，從而嚴(yán)重限制了高校思政教師根據(jù)教育需要獨(dú)立開發(fā)AR技術(shù)資源的積極性。而精通增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)技能的專業(yè)人士，又不了解高校思政教育需要什么樣的AR技術(shù)教育資源，在這些不利因素共同作用下，必然出現(xiàn)當(dāng)前優(yōu)質(zhì)AR技術(shù)思政資源極其稀缺的狀況。

另一方面，面對(duì)自我開發(fā)AR技術(shù)資源受到限制的狀況，思政教師只能選擇將已有AR技術(shù)資源運(yùn)用到思政教育中。雖然社會(huì)需求和高校教育需求催產(chǎn)了巨量AR技術(shù)資源，但這些資源基本上都是根據(jù)特定目標(biāo)和項(xiàng)目需求所開發(fā)出來(lái)的，具有特殊的功能和使用范圍。當(dāng)這些AR技術(shù)資源運(yùn)用到思政教育過(guò)程時(shí)，由于內(nèi)容或功能脫節(jié)，大多數(shù)的AR技術(shù)資源缺乏匹配性或通用性，導(dǎo)致能夠適應(yīng)社會(huì)需求或高校教育需求的AR技術(shù)資源，并不能匹配思政教育。尤其是受到網(wǎng)絡(luò)信息的海量性和教師自身能力的雙重影響，教師往往不能根據(jù)教育需要自主有效地選擇匹配AR技術(shù)資源。上述因素共同促使高校思政教育出現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)AR技術(shù)資源稀缺和匹配AR技術(shù)資源有待挖掘的困難現(xiàn)狀。面對(duì)海量的AR技術(shù)資源條件，高校思政教師只有充分發(fā)揮積極主動(dòng)性，確定能夠從海量AR技術(shù)資源中發(fā)現(xiàn)匹配思政教育資源，這一點(diǎn)是確信無(wú)疑的。

2.AR顯示設(shè)備的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用有待提高

提及AR顯示設(shè)備，人們往往馬上聯(lián)想到略顯笨重的AR智能頭盔，或者價(jià)格昂貴的3D全息AR眼鏡，例如Hololens系列的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡、BT系列的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡、HTC系列的AR全息智能眼鏡。如果從顯示原理進(jìn)行區(qū)分，AR顯示設(shè)備可以劃分為可穿戴光學(xué)透射式AR顯示設(shè)備和手持視頻式AR顯示設(shè)備。

可穿戴光學(xué)透射式AR顯示設(shè)備采用半透半反光學(xué)系統(tǒng)，將真實(shí)環(huán)境光線直接透射給人眼，同時(shí)虛擬信息圖像通過(guò)反射光路進(jìn)入人眼，確保人眼接收到的疊加環(huán)境信息建立在感官真實(shí)基礎(chǔ)上。手持視頻式AR顯示設(shè)備往往是指具有3D AR攝像頭的手機(jī)和Pad等終端移動(dòng)設(shè)備，體積小而輕，可以隨時(shí)轉(zhuǎn)移它的使用場(chǎng)所，比臺(tái)式機(jī)具有移動(dòng)靈活性，具有強(qiáng)大的手勢(shì)識(shí)別能力，便于人們進(jìn)行人機(jī)交互。手持視頻式AR顯示設(shè)備首先使用攝像頭獲取場(chǎng)景的圖像，然后根據(jù)攝像頭位姿進(jìn)行虛擬信息的疊加，此時(shí)虛擬信息（圖像或文字）是直接渲染到原有視頻流的上層，覆蓋原有的信息，實(shí)現(xiàn)信息的疊加。通過(guò)AR顯示設(shè)備，人們能夠確定體驗(yàn)到一個(gè)包括更全面信息的虛擬世界，人們能夠看到虛擬世界事物并被其物理性質(zhì)所吸引，甚至?xí)a(chǎn)生觸覺(jué)和味覺(jué)，促使人們不得不承認(rèn)，虛擬世界事物確實(shí)在“我”面前，并被“我”看到、觸摸到。因此，AR顯示設(shè)備在思政教育中承擔(dān)著不可或缺的作用。

但學(xué)界關(guān)于AR顯示設(shè)備的研究結(jié)果和使用現(xiàn)狀卻是另外一種景象，包括思政教師在內(nèi)的許多教師或者由于AR顯示設(shè)備價(jià)格昂貴而抵制使用，或者主張AR顯示設(shè)備“對(duì)實(shí)踐性較強(qiáng)但缺乏設(shè)備、場(chǎng)地的實(shí)驗(yàn)課程有一定的借鑒意義，但對(duì)思辨性較強(qiáng)的課程效果不明顯，不宜盲目推廣”［5］。但AR顯示設(shè)備在思辨性課程中的應(yīng)有作用與上述判斷結(jié)果恰恰相反，就課程或教育的目標(biāo)及內(nèi)容而言，高校思政教育主要對(duì)大學(xué)生進(jìn)行世界觀、人生觀、價(jià)值觀、道德法治觀、理想信念和創(chuàng)新意識(shí)的教育，上述內(nèi)容顯然都符合思辨性較強(qiáng)的課程標(biāo)準(zhǔn)。然而AR能夠使思辨性較強(qiáng)的課程或內(nèi)容以感性直觀的方式呈現(xiàn)出來(lái)，借助AR顯示設(shè)備，能夠讓人們感知在現(xiàn)實(shí)世界中無(wú)法存在之物，讓人們獲得關(guān)于事物發(fā)展過(guò)程、整個(gè)自然界或人類歷史發(fā)展過(guò)程的實(shí)踐認(rèn)識(shí)。因此，我們需要重視AR和顯示設(shè)備在思政教育中的作用，尤其是以智能手機(jī)為主的手持AR顯示設(shè)備已經(jīng)在大學(xué)生群體中普及，高校思政教師要善于尋找和發(fā)現(xiàn)AR應(yīng)用的突破點(diǎn)。

3.AR識(shí)別跟蹤技術(shù)及相關(guān)技術(shù)成熟度有待提升

AR跟蹤技術(shù)包括AR跟蹤注冊(cè)技術(shù)和AR識(shí)別跟蹤技術(shù)。AR跟蹤注冊(cè)技術(shù)通常發(fā)生在專業(yè)和高端研究領(lǐng)域，AR識(shí)別跟蹤技術(shù)一般適用于大眾化教育，當(dāng)前兩者的技術(shù)成熟度均有待提升。就高校思政教育而言，高精尖的AR跟蹤注冊(cè)技術(shù)不是必需品，智能手機(jī)配置的AR識(shí)別跟蹤技術(shù)可以滿足全覆蓋的教育需要，因此，本文主要研究分析智能手機(jī)的AR識(shí)別跟蹤技術(shù)成熟度及相關(guān)問(wèn)題。從技術(shù)原理上來(lái)看，利用智能手機(jī)的AR識(shí)別跟蹤技術(shù)，開展基于AR的學(xué)習(xí)，可以使高校思政教育活動(dòng)不受場(chǎng)所和時(shí)間的限制，構(gòu)建起學(xué)生中心的育人體系，落實(shí)全程、全方位育人。AR識(shí)別跟蹤技術(shù)是AR應(yīng)用的關(guān)鍵核心技術(shù)，它有著精細(xì)的技術(shù)運(yùn)行流程，啟動(dòng)相應(yīng)AR App→掃描對(duì)應(yīng)AR標(biāo)示物或AR圖片→跟蹤識(shí)別→用戶手機(jī)上形成對(duì)應(yīng)的AR互動(dòng)場(chǎng)景。在此過(guò)程中，由于AR識(shí)別跟蹤技術(shù)及相關(guān)技術(shù)成熟度有待提升，容易出現(xiàn)以下幾種影響思政教育效果的現(xiàn)象。

其一，網(wǎng)絡(luò)覆蓋度和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)影響教育效果。AR教育離不開網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)是AR設(shè)備能夠識(shí)別跟蹤的技術(shù)前提，網(wǎng)絡(luò)覆蓋度和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)弱都會(huì)對(duì)教育效果產(chǎn)生影響。這決定了當(dāng)前階段的AR思政教育比較適合分散式學(xué)習(xí)，或者發(fā)生于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)眾分后仍然比較強(qiáng)的空間內(nèi)。教育實(shí)踐證明，發(fā)生于教室中的思政教育引入AR環(huán)節(jié)時(shí)，即使班級(jí)規(guī)模只有40人左右，學(xué)生分別采用WiFi或者手機(jī)流量掃描跟蹤識(shí)別AR標(biāo)示物或AR圖片，絕大部分學(xué)生并不能獲得AR場(chǎng)景視頻。AR App啟動(dòng)普遍緩慢，較多學(xué)生的手機(jī)會(huì)出現(xiàn)卡機(jī)乃至死機(jī)的現(xiàn)象，該現(xiàn)象通常會(huì)持續(xù)20分鐘以上，這勢(shì)必影響思政課堂的整體教育效果。

其二，復(fù)雜的AR操作與教育效果。在所有課程類型的學(xué)習(xí)中，技術(shù)操作與理論學(xué)習(xí)之間都存在著相互促進(jìn)的關(guān)系，AR操作與教育效果之間也有密切的因果關(guān)系。在AR識(shí)別跟蹤及相關(guān)技術(shù)操作過(guò)程中，涉及點(diǎn)擊、雙擊、空白處拖動(dòng)、影像處拖動(dòng)、復(fù)原、不同組合等互動(dòng)手勢(shì)，對(duì)于絕大部分大一學(xué)生而言，這些復(fù)雜任務(wù)和陌生技術(shù)往往對(duì)他們形成技術(shù)操作超載。選擇困難導(dǎo)致學(xué)生不知所措，只能完成簡(jiǎn)單的操作或自己熟悉的部分。上述現(xiàn)象也會(huì)反映在教師身上，這些技術(shù)操作超載現(xiàn)象肯定影響預(yù)期教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

其三，掃描保持原始尺寸的AR標(biāo)示物或AR圖片。所有AR標(biāo)示物或AR圖片，都建立在實(shí)物的3D模型建構(gòu)之上，再對(duì)模型中的不同構(gòu)件進(jìn)行關(guān)鍵標(biāo)定，然后將需要呈現(xiàn)的構(gòu)件分別對(duì)應(yīng)視頻數(shù)據(jù)。在制作課件過(guò)程中，AR圖片和普通圖片的設(shè)計(jì)原理存在著明顯差異。有些教師為了版面美觀經(jīng)常會(huì)調(diào)整普通圖片比例，但如果改變AR標(biāo)示物或AR圖片的原有寬度和高度比例，AR標(biāo)示物或AR圖片將失去其識(shí)別跟蹤特點(diǎn)，變成普通的圖片，導(dǎo)致AR課堂教育失敗，多次失敗導(dǎo)致師生失去將AR引入思政教育的興趣，這是教師在實(shí)施AR教育時(shí)需要避免的技術(shù)失誤。因此，高校思政教育中引入AR，需要遵循一定的設(shè)計(jì)原則和應(yīng)用策略。

二 AR技術(shù)在學(xué)校思政教育中的設(shè)計(jì)應(yīng)用策略

重大技術(shù)或信息是人類實(shí)踐認(rèn)識(shí)的新延伸，“任何一種延伸，都要在我們的事務(wù)中引進(jìn)一種新的尺度”［6］。重大技術(shù)新延伸可能會(huì)淘汰舊環(huán)境，但也會(huì)為人們的實(shí)踐活動(dòng)提供新環(huán)境新尺度，成為改變?nèi)藗兩畹闹苯觿?dòng)力。AR技術(shù)作為革命性信息技術(shù)，同樣會(huì)對(duì)高校思政教育產(chǎn)生新尺度式的影響。這種影響體現(xiàn)在，部分思政教育內(nèi)容引入AR技術(shù)后，能夠更好地說(shuō)明問(wèn)題，有些內(nèi)容必須借助AR技術(shù)才能獲得完整解釋。當(dāng)然，要想實(shí)現(xiàn)理想教育效果，AR技術(shù)思政教育需要遵循一定的設(shè)計(jì)原則要求和應(yīng)用策略。

（一）思政教育中的AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用原則

在高校思政教育中，思政教育理論體系是內(nèi)容，技術(shù)或教育方法是形式，這決定了AR技術(shù)必須服務(wù)于思政教育理論體系。但內(nèi)容與形式之間是辯證統(tǒng)一的關(guān)系，在理論體系和AR技術(shù)組成的統(tǒng)一體中，沒(méi)有作為教育理論體系的內(nèi)容，AR技術(shù)作為形式就無(wú)從談起；沒(méi)有AR技術(shù)的呈現(xiàn)形式，教育理論體系的內(nèi)容同樣不能得到有效呈現(xiàn)或闡釋。也就是說(shuō)，思政教育理論本身就蘊(yùn)含著AR技術(shù)的形式，離開了AR技術(shù)的呈現(xiàn)形式，作為內(nèi)容的思政教育理論體系則不能完整存在。鑒于內(nèi)容和形式之間的辯證統(tǒng)一與相互作用關(guān)系，甚至有關(guān)思政教育理論內(nèi)容只有通過(guò)AR技術(shù)，才能得到完美呈現(xiàn)，需要充分重視AR技術(shù)在思政內(nèi)容教育中的重要性。AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用是AR技術(shù)的具體展開，通過(guò)把握AR技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用原則，可以確保AR技術(shù)和有關(guān)思政內(nèi)容在教育進(jìn)程中的統(tǒng)一性。AR技術(shù)和有關(guān)思政內(nèi)容具有統(tǒng)一性，提醒高校思政工作者要思考解決相關(guān)問(wèn)題，例如，如果思政內(nèi)容不用AR技術(shù)輔助也可以說(shuō)明問(wèn)題，就無(wú)須引入AR技術(shù)；當(dāng)師生在學(xué)習(xí)部分思政內(nèi)容面臨困難或問(wèn)題時(shí)，AR技術(shù)則可以解決師生所面臨的困難，此時(shí)，即使AR技術(shù)不是唯一解決問(wèn)題的形式，但它也是一個(gè)非常好的呈現(xiàn)內(nèi)容的形式。AR技術(shù)之所以能夠成為好的呈現(xiàn)內(nèi)容的形式，來(lái)源于AR技術(shù)的創(chuàng)新性和體驗(yàn)性，這是AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用必須遵循的重要原則，基于上述分析，高校思政教育中引入AR技術(shù)，應(yīng)當(dāng)至少遵循以下設(shè)計(jì)應(yīng)用原則。

1.AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的創(chuàng)新性原則

創(chuàng)新性原則既是解決優(yōu)質(zhì)AR技術(shù)資源稀缺的有效手段，也是充分挖掘匹配AR技術(shù)資源的重要途徑，創(chuàng)新性需要充分考慮AR技術(shù)設(shè)計(jì)或應(yīng)用的以下幾方面原則要求。

首先，AR技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用應(yīng)當(dāng)能夠展示更全面的擴(kuò)增信息。將傳統(tǒng)技術(shù)所不能呈現(xiàn)的真實(shí)信息世界，把能快能慢、能大能小和兼顧局部整體的信息展現(xiàn)給師生，將AR技術(shù)闡釋有關(guān)思政內(nèi)容的唯一性或優(yōu)越性充分體現(xiàn)出來(lái)。

其次，闡釋思政問(wèn)題的AR技術(shù)標(biāo)志物具有三維功能。通過(guò)其他技術(shù)觀察AR技術(shù)標(biāo)志物，只能得到二維形式的呈現(xiàn)結(jié)果，AR技術(shù)應(yīng)用的突出特點(diǎn)在于它能夠提供三維可旋轉(zhuǎn)視景，開發(fā)者類型的AR技術(shù)甚至能夠構(gòu)建虛擬四維時(shí)空。當(dāng)人們通過(guò)肉眼或普通技術(shù)觀察AR技術(shù)平面圖片，往往只能獲得二維的認(rèn)知結(jié)果。一旦采用AR技術(shù)觀察AR技術(shù)平面圖片，則可以獲得三維360°可旋轉(zhuǎn)認(rèn)識(shí)場(chǎng)景，這種360°鮮明對(duì)比所形成的強(qiáng)烈反差，將促使人們產(chǎn)生認(rèn)識(shí)事物的新角度，認(rèn)識(shí)事物得到新維度突破。

再次，大眾化和專業(yè)化并行才能體現(xiàn)AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的創(chuàng)新性。創(chuàng)新就是通過(guò)突破傳統(tǒng)，從而有效解決社會(huì)實(shí)踐問(wèn)題的一項(xiàng)活動(dòng)，它是大眾都應(yīng)當(dāng)參與的實(shí)踐活動(dòng)。就思政教育中的AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用而言，創(chuàng)新性原則首先體現(xiàn)在大眾化要求上，因?yàn)樗颊逃碚搩?nèi)容的載體是所有大學(xué)生，AR技術(shù)只是形式，沒(méi)有內(nèi)容支持的形式，只能是純粹抽象的形式。因此，內(nèi)容和形式的統(tǒng)一，要求AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用具有全體大學(xué)生參與所形成的大眾化。同時(shí)，創(chuàng)新也是通過(guò)非常規(guī)途徑先行性地解決實(shí)踐問(wèn)題的活動(dòng)，即使是在高校思政教育范圍內(nèi)，也需要通過(guò)少數(shù)師生或部分師生專業(yè)化努力。在思政教育中開發(fā)或引進(jìn)AR技術(shù)新應(yīng)用、開發(fā)開辟AR技術(shù)新教育空間，開發(fā)一種一定范圍內(nèi)以前沒(méi)有的AR技術(shù)思政教育新組合，為所有大學(xué)生大眾化開展AR技術(shù)教育提供資源和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。

最后，創(chuàng)新性原則要求AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的非術(shù)語(yǔ)化。高校AR技術(shù)思政教育對(duì)象是全體大學(xué)生，由于高校絕大部分師生不能熟練應(yīng)用AR技術(shù)，教育中如果過(guò)多使用AR技術(shù)Kit、關(guān)鍵幀、邊界識(shí)別性、特征點(diǎn)檢測(cè)、追蹤識(shí)別等技術(shù)性術(shù)語(yǔ)，容易導(dǎo)致學(xué)生集體無(wú)反應(yīng)，教育進(jìn)程和學(xué)生課堂注意力中斷，出現(xiàn)無(wú)效AR技術(shù)思政教育。

2.AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的及時(shí)響應(yīng)性原則

凡是在教育中組織學(xué)生訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)，或采用非AR技術(shù)類的App應(yīng)用進(jìn)行教育時(shí)，都會(huì)遇到網(wǎng)絡(luò)擁堵的現(xiàn)象，短則數(shù)十秒，如果信號(hào)比較弱或?qū)W生人數(shù)多，網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象可能長(zhǎng)達(dá)幾分鐘。即使如此，由于網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)教育和App應(yīng)用教育是一步到位式網(wǎng)絡(luò)教育，訪問(wèn)成功即可順利完成相應(yīng)教育內(nèi)容。如果說(shuō)非AR技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教育是一次訪問(wèn)成功就能夠完成教育任務(wù)，AR技術(shù)應(yīng)用或者AR技術(shù)App則是持續(xù)需要網(wǎng)絡(luò)信號(hào)或無(wú)線信號(hào)。和其他類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相比，AR技術(shù)應(yīng)用或者AR技術(shù)App的突出特點(diǎn)，在于其網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的連續(xù)性，教育過(guò)程中需要保持網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的連續(xù)通暢，才能獲得AR技術(shù)教育的及時(shí)響應(yīng)性。因此，教師或者開發(fā)設(shè)計(jì)者要學(xué)會(huì)站在學(xué)生和思政教育的立場(chǎng)，在滿足思政教育需要的情況下，按照如無(wú)必要、勿增實(shí)體原則，盡量減少專業(yè)化的關(guān)鍵幀，能減則減AR技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的呈現(xiàn)步驟。開發(fā)設(shè)計(jì)者要始終牢記我們不是在開發(fā)一款A(yù)R技術(shù)游戲或完美AR技術(shù)應(yīng)用，是在開發(fā)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)應(yīng)用，是在滿足學(xué)生更好更有效學(xué)習(xí)的需要。因此，我們只需要開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)用的AR技術(shù)應(yīng)用即可，讓AR技術(shù)應(yīng)用為學(xué)生呈現(xiàn)其他技術(shù)手段所不能呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

3.AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的體驗(yàn)性原則

AR技術(shù)應(yīng)用在啟動(dòng)時(shí)都有一個(gè)初始化評(píng)估環(huán)境進(jìn)程，師生進(jìn)入AR技術(shù)應(yīng)用時(shí)都會(huì)花費(fèi)一定時(shí)間。如果一個(gè)AR技術(shù)應(yīng)用在學(xué)生每次進(jìn)入時(shí)都要經(jīng)歷初始化評(píng)估環(huán)境的過(guò)程，手機(jī)和相機(jī)的位置需要不斷改變，這必然導(dǎo)致之前放置的AR技術(shù)物體的空間方位發(fā)生變化，可能導(dǎo)致它們不能再被放置在現(xiàn)實(shí)平面上。為了給師生提供一個(gè)舒適、自然的學(xué)習(xí)體驗(yàn)場(chǎng)景，適合思政教育的AR技術(shù)應(yīng)用必須保持AR技術(shù)體驗(yàn)的連續(xù)性，保持連續(xù)的方法是讓師生在不退出AR技術(shù)應(yīng)用的條件下，能夠改變物體和AR技術(shù)標(biāo)志物的放置情況。為此，在開發(fā)設(shè)計(jì)基于Vuforia的AR技術(shù)應(yīng)用時(shí)，受到手機(jī)攝像頭視角和分辨率的限制，AR標(biāo)志物不要選擇太高或太扁平的物體，宜于選擇A4紙大小的標(biāo)志物；不要選擇純色或透明的標(biāo)志物；選用表面分布有充足特征點(diǎn)的標(biāo)志物。在掃描和環(huán)境設(shè)置方面，可以利用反光傘為掃描提供無(wú)影的光源；利用Vuforia數(shù)據(jù)自動(dòng)追加到數(shù)據(jù)包的功能，多次掃描標(biāo)志物可以有效增加特征點(diǎn)數(shù)量。這些措施能夠?yàn)锳R技術(shù)體驗(yàn)的連續(xù)性提供可靠技術(shù)保障，能夠縮短AR技術(shù)應(yīng)用的初始化等待時(shí)間，提高AR標(biāo)志物的掃描效率。

4.AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的交互性原則

AR技術(shù)隨著智能手機(jī)的普及已走入學(xué)生群體，今天大學(xué)生的學(xué)習(xí)和日常生活已經(jīng)離不開智能手機(jī)，這使得大學(xué)生與智能手機(jī)或者AR技術(shù)應(yīng)用的友好互動(dòng)越發(fā)重要。和諧相處的前提是人與手機(jī)或AR技術(shù)應(yīng)用的交互必須通暢無(wú)阻，人與手機(jī)或AR技術(shù)應(yīng)用的界線得到消除，這是AR技術(shù)交互性原則所追求的理想結(jié)果。友好交互最重要的是人機(jī)界面和交互方式設(shè)置，在Plug XR開發(fā)工具下，人機(jī)界面一般根據(jù)整體到部分或者由大到小的事件進(jìn)程、訪問(wèn)進(jìn)程，設(shè)計(jì)人機(jī)交互主界面及其分支界面，使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和特點(diǎn)，盡量避免疊加式界面設(shè)置，因?yàn)檫@往往導(dǎo)致學(xué)生訪問(wèn)大量無(wú)關(guān)信息。錯(cuò)誤操作提示簡(jiǎn)單明了，最好提供糾正錯(cuò)誤的建議，從而提高人機(jī)界面的友好性和易操作性。在交互方式設(shè)置方面，最好提供觸碰屏幕菜單和手勢(shì)命令并存的方式，供師生選用。通過(guò)遵循上述AR技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用原則，可以開發(fā)或?qū)ふ移ヅ渌颊逃腁R技術(shù)資源，為AR技術(shù)教育實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（二）基于AR應(yīng)用的思政教育的實(shí)施

1.學(xué)生全覆蓋式AR思政教育的實(shí)施

AR資源和思政內(nèi)容選擇。高校思政課具有明顯的思想性和政治性特征，屬于典型的思辨性課程。多年教育實(shí)踐說(shuō)明，越是思辨性強(qiáng)的課程，部分內(nèi)容的有效呈現(xiàn)越需要使用新手段新技術(shù)，將灌輸性和啟發(fā)性相統(tǒng)一的要求落到實(shí)處。下面以高?！八枷氲赖滦摒B(yǎng)與法律基礎(chǔ)”（簡(jiǎn)稱“基礎(chǔ)”，下同）為例，具體闡明在學(xué)生中實(shí)施全覆蓋式AR思政教育的策略。AR思政教育的全員全覆蓋必須滿足兩方面的條件。一方面，AR資源必須是成熟的資源類型，經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐檢驗(yàn)，能夠供普通大眾有效使用的資源類型，能夠幫助教師開展啟發(fā)性教育，讓學(xué)生在AR教育中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和思考問(wèn)題。這需要教師靜下心來(lái)，從海量AR資源中尋找匹配資源，其中，魔眼App和AR夢(mèng)課堂App就是比較成熟的資源類型。上述兩款A(yù)R App均有豐富的紙質(zhì)AR教材支持，由于教材眾多，教師需要預(yù)判和教育需要選購(gòu)AR教材，再?gòu)倪x定AR教材中選擇匹配AR資源和應(yīng)用。另一方面，選擇合適的思政內(nèi)容，“基礎(chǔ)”課程包括理想信念、中國(guó)精神、人生價(jià)值觀、道德觀和法治觀的教育內(nèi)容，不是所有內(nèi)容都需要引入AR，但有些內(nèi)容只有借助AR才能獲得完美解釋，創(chuàng)新教育就是其中之一。中國(guó)精神中的創(chuàng)新教育和AR應(yīng)用具有內(nèi)在一致性，通過(guò)魔眼App學(xué)生可以看到許多肉眼看不到的三維擴(kuò)增信息世界，例如，通過(guò)魔眼App觀察AR教材中精美房屋圖紙相片，學(xué)生可以看到AR圖紙相片成為由低到高逐漸成長(zhǎng)的三維精美房屋。這種顛覆日常認(rèn)知的視覺(jué)沖擊非常巨大，因?yàn)槿藗兺ǔＯ胂蟛坏?，掃描平面相片居然可以得到由低到高逐漸拔地而起的三維建筑，這種強(qiáng)烈對(duì)比克服了簡(jiǎn)單灌輸式創(chuàng)新教育的傳統(tǒng)、刻板和守舊，有時(shí)抽象說(shuō)教更加讓學(xué)生乏味，通過(guò)教育手段變化真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的本質(zhì)。

AR式思政課堂教育順利開展的策略。在思政課堂教育實(shí)施全員全覆蓋的AR式教育，面臨的最大困難是網(wǎng)絡(luò)擁堵問(wèn)題，這是4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法解決的問(wèn)題。當(dāng)中國(guó)2019年正式進(jìn)入5G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)擁堵問(wèn)題迎刃而解，從無(wú)線接入速率上來(lái)看，商用5G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線接入速率也可以達(dá)到1G/s（即1024 M/s），而4G網(wǎng)絡(luò)接入速率最快才能達(dá)到10M/s，5G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線接入速率至少是4G網(wǎng)絡(luò)的100倍，接入速率的飛躍式提升使得5G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳遞的零延時(shí)，也就是說(shuō)，5G網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)槿珕T全覆蓋的AR式思政教育提供零延時(shí)的技術(shù)保障。以魔眼App的創(chuàng)新內(nèi)容的教育為例，在4G網(wǎng)絡(luò)條件下實(shí)施全員全覆蓋AR思政教育，需要做好準(zhǔn)備和說(shuō)明工作。其一，將AR思政教育的課堂準(zhǔn)備時(shí)間前移，教師布置學(xué)生提前安裝AR應(yīng)用，將教育所需要的AR圖片預(yù)先放到各班微信群，學(xué)生采用互助方式，在進(jìn)入教室前分散掃描AR圖片，獲得AR教育場(chǎng)景，有效解決集中掃描所帶來(lái)的應(yīng)用啟動(dòng)緩慢和網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象。其二，教師將AR教育場(chǎng)景的操作要求分點(diǎn)提前告訴學(xué)生，例如，獲得360°可旋轉(zhuǎn)的3D場(chǎng)景的操作方法，拆解AR對(duì)象物的操作方法，復(fù)原AR對(duì)象物的操作方法等，保障所有學(xué)生能夠在幾分鐘內(nèi)順利完成預(yù)期教育任務(wù)。其三，總結(jié)提升是AR教育獲得預(yù)期目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)合教材內(nèi)容和學(xué)生專業(yè)，教師讓學(xué)生發(fā)言談AR教育的觀學(xué)心得，讓學(xué)生從自身實(shí)際和本專業(yè)角度領(lǐng)會(huì)創(chuàng)新內(nèi)涵、創(chuàng)新視角和專業(yè)創(chuàng)新，使思政課的創(chuàng)新教育入耳入腦入心入行。

2.課外拓展式AR思政教育的實(shí)施

高校在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中發(fā)揮著領(lǐng)軍作用，隨著AR及相關(guān)技術(shù)逐漸成熟，AR將成為國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán)。通過(guò)在大學(xué)生課外活動(dòng)中實(shí)施AR思政教育，可以為高校乃至國(guó)家的創(chuàng)新事業(yè)發(fā)展添磚加瓦。校園網(wǎng)絡(luò)文化可以對(duì)大學(xué)生的理想信念、人生價(jià)值觀和道德法治觀產(chǎn)生重要影響，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)高校德育目標(biāo)開展實(shí)施有吸引力的課外網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，讓學(xué)生享受AR。為了鼓勵(lì)學(xué)生參與課外AR思政教育，宜于將課外AR思政教育與“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽銜接起來(lái)，既可以提高學(xué)生的綜合能力，也可以提高參賽作品的質(zhì)量。項(xiàng)目指導(dǎo)教師從中甄選高質(zhì)量AR思政作品，推薦給思政教師，為實(shí)施AR思政教育提供優(yōu)質(zhì)AR資源支持。鑒于AR與思政教育結(jié)合仍然處于起步階段，需要根據(jù)現(xiàn)有條件和量力而行原則實(shí)施課外AR思政教育。

在AR與課內(nèi)外教育有機(jī)結(jié)合領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)有高校進(jìn)行了實(shí)踐探索，POU繪立體課堂就是其中的優(yōu)秀成果。它能夠“增強(qiáng)課堂互動(dòng)性與可操作性，將平面化的圖像化為立體，方便學(xué)生多角度、全方位觀察，解決了普通書本教材表現(xiàn)力弱、立體圖形想象難、理解不易的問(wèn)題。為課堂配上POU繪，可以提高教育效率，提升教育質(zhì)量擴(kuò)展教育互動(dòng)性，從而有效完善課堂體系”［7］。對(duì)于課外思政教育而言，需要強(qiáng)調(diào)AR教育的思想道德教育屬性。首先，場(chǎng)景設(shè)計(jì)體現(xiàn)思政教育因素，并且不能用傳統(tǒng)手段解決的思政教育，為此，開發(fā)設(shè)計(jì)出草坪與路的AR思政教育場(chǎng)景。該場(chǎng)景針對(duì)校園中可能出現(xiàn)的踩踏草坪成路現(xiàn)象，一塊草坪在許多卡通人物連續(xù)踩踏行走下，草坪中間小草枯黃而成路，讓學(xué)生通過(guò)AR應(yīng)用獲得道德教育。其次，依托學(xué)校各協(xié)會(huì)社團(tuán)實(shí)施課外AR思政教育，為每個(gè)協(xié)會(huì)社團(tuán)配備2名熟悉AR思政教育的指導(dǎo)教師和數(shù)名專業(yè)學(xué)生助理。再次，基本技術(shù)指導(dǎo)和獨(dú)立開發(fā)相結(jié)合，指導(dǎo)教師需要對(duì)草坪與路AR應(yīng)用的開發(fā)路線，向?qū)W生進(jìn)行詳細(xì)介紹和單獨(dú)指導(dǎo)，AR設(shè)計(jì)按照事件先后順序展開。同時(shí)，為了鼓勵(lì)學(xué)生的探索熱情和豐富AR技術(shù)應(yīng)用資源，教師需要引導(dǎo)學(xué)生在完成基本草坪與路AR技術(shù)應(yīng)用后，繼續(xù)朝廣度和深度兩大方向，展開草坪與路的AR技術(shù)應(yīng)用開發(fā)。

總之，長(zhǎng)期的實(shí)踐探索過(guò)程也發(fā)現(xiàn)，由于該項(xiàng)目編程步驟比較多，并且版本之間有差異，學(xué)生需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完成，或者沒(méi)有掌握技術(shù)要領(lǐng)不能完成整個(gè)項(xiàng)目。但團(tuán)隊(duì)合作和挑戰(zhàn)性往往會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并且一旦學(xué)生掌握了開發(fā)基本技術(shù)原理，既能夠吸引學(xué)生將課外時(shí)間用在學(xué)習(xí)上，也能夠?qū)⒏咝Ｋ颊逃猴L(fēng)化雨般地融入課外全過(guò)程。通過(guò)技術(shù)手段創(chuàng)新和內(nèi)容創(chuàng)新，將思政教育與社會(huì)發(fā)展及學(xué)生需要緊密結(jié)合起來(lái)，使思政教育在一步一個(gè)腳印中獲得實(shí)效，使AR技術(shù)應(yīng)用成為提升思政教育效果的新技術(shù)手段。