基于增强现实(AR)技术的微课程设计
基于增强现实技术的微课程设计是将教材与微课程结合的一种产物，让纸质的教材“活”起来，分散的微课程系统化。学生在参考教材时，遇到不懂的知识点，把知识点的识别图放在摄像头下，打开配套软件，在屏幕上就可以看到相应的微课程，并伴随声音、讲解、说明、演示的三维模型丰富教学。文章首先介绍了微课程和增强现实技术，然后根据高职教育特点提出了高职系统化微课程设计，从而得出了基于增强现实技术微课程设计的步骤，最后根据步骤给出案例分析。
随着移动智能终端的大规模应用，人们利用等车、乘车、排队等碎片化的时间学习，催化微课程迅速崛起，成为教育领域的新宠儿，而高职教育的发展，平衡受教育者既要满足社会需求的综合职业能力，又要满足全面发展的扎实文化基础，亟需信息技术与学科教学融合，将增强现实技术与微课程相结合，受教育者根据教材学习时，可以随时随地拿起手机，通过微课程进行重难点学习，而且可以重复的学习，这样提供受教育者灵活自主的学习环境、丰富实用的课程教学，为高职新教育思想找到一条实践创新路。
微课程和增强现实技术概述
“微课程”是指按照新课程标准及教学实践要求，以8-10分钟教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。
增强现实(Augmented Reality，简称AR)，将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术。现实世界难以体验的实体信息如声音、图像、味道、触觉等，通过信息技术手段，使得真实的环境和虚拟的物体实时叠加到同一个画面或空间同时存在。
基于增强现实技术的高职微课程设计，以学科教材为主，将各章节知识重点难点制作成微课程，采用增强现实技术，让微课程在纸质教材上“活”起来。采用增强现实技术的纸质教材看上去和普通教材一样，当读者看到有标记识别图的某个知识点时，把该页的识别图放在摄像头下，打开配套软件，在屏幕上就可以看到相应的微课程，并伴随声音讲解、说明、演示的三维模型丰富教学。
高职系统化微课程设计
一门课程应该由许多个微课程组成，称之为微课程群，微课程与微课程之间既相互独立，又存在一定的联系，具有松散耦合性，它们共同服务于一门学科。设计微课程既要考虑知识模块的逻辑关系，又要兼顾系统性和完整性。基于以上思考，根据高职项目化教材，从任务出发，按照循序渐进的知识点为主线，以“学”、“做”、“练”、“评”四个方面作为微课程的基本框架，进行微课程的设计，这种组织结构与现行高职教材一致，便于学习者学习、理解、查找自己感兴趣的微课程。其微课程学习结构如图1所示。
图 1 微课程学习架构
从图1可以看出，系统化微课程组织分为五层，第一层为课程名称;第二层为项目模块，按照基于工作过程为导向的项目化教学模式，各门课程的学习遵循学生的认知规律，选取由简单到复杂的几个项目;第三层为任务模块，项目实施时，将各项目划分为若干个任务，各任务有相应的教学重难点;第四层为微课程群，解决各任务的重难点知识，制作微课程。有的任务简单，不需要制作微课程，有的任务复杂，可能需要制作一个或两个以上的微课程;第五层为微课内容，微课内容除了主要的微视频以外，还包括教案、学习清单、互动讨论。
基于增强现实技术微课程设计开发过程
按照高职系统化微课程设计，将基于增强现实技术微课程设计的开发分为以下六个步骤：
步骤一：选取适合于利用增强现实技术制作的教材。建议选取校本教材，突出学校的特色，尤其是一些理论讲解枯燥乏味、知识点抽象的学科课程。
步骤二：学科教材内容的框架重构及制定。根据教学需求，以任务或项目导向的教学理念重构教材编写的思路，并确定支撑学生学习的知识点及对应的多媒体资源展示方式，进而确定教材的逻辑结构。
步骤三：版面及风格设计。根据教材及课程的现有情况，设计符合教材的风格及样式，确定好风格后，动画资源及版面都基于该设计风格开发。
步骤四：沟通教材文字内容及动画资源内容需求。根据教学大纲，编写符合本校学生特点和接受程度的教材文本内容，并同时规划出需要开发的数字化资源。
步骤五：微课程制作。根据教材知识点和高职学生的认知规律，开发配套的数字化资源作为微课程制作素材，数字化资源包括二维、三维动画、视频、三维模型、可交互仿真系统等。有了素材，我们就可以进行微课程的制作。
步骤六：交互设计。根据学科特色，设计具有针对性的软件界面及交互方式。
基于增强现实技术微课程设计案例
案例选取高职机电一体化专业中的《单片机应用技术》这门课程，课程特点是通过软件程序控制硬件工作，软件程序复杂难懂，硬件电路电信号无法直接观测，知识学习晦涩难懂，适合利用增强现实技术制作教材。
1.教材内容重构
根据教材内容，遵循高职学生记忆、理解、应用、分析、评价和创造的认知规律，将《单片机应用技术》这门课程分为六个项目，如图2所示。
图 2 单片机应用技术内容重构
项目与项目之间按照认识单片机、学习单片机内部资源、学习单片机外围电路应用的内部逻辑划分，既考虑了知识模块间的逻辑关系，又兼顾了系统性和完整性。
2.项目任务设计
项目知识与技能的完成，是由所选择的项目任务决定的，将项目所完成的知识与技能小粒度分割成几个独立的知识技能模块，每个任务负责一个模块的学习，且任务与任务之间有从简单到综合的内在逻辑关系，但各任务之间又相互独立，不存在显示的联系，便于微课程的设计，如图3所示。
图 3 项目内容划分
从图3可以看出，将项目二分为三个任务，每个任务解决相应的重难点知识，根据重难点进行微课程的制作。
3.微课程设计
每个微课程又是由多个微活动构成，这些微活动包括学习清单、微视频、微教案、在线讨论、在线作业、在线评价、在线测试等，每个微课程学测评一体化，且是一次完整的学习体验。如图4所示，制作“任务一：一个发光二极管的闪烁控制”微课程，其内容为学习清单、微视频、微教案、在线讨论、在线作业。学习清单是将自主学习的知识和行为进行序化，给出学习的流程，对于简单的知识，要求学生阅读教材，理解知识的重难点，以视频的方式呈现，学生可以反复观看，满足学生的个性化发展，并让学生提前知道讨论的内容和将要完成的作业，学生在学习的时候就会有目的的进行学习;微视频呈现一个完整的教学过程，有知识引入、知识讲解、案例实操、知识总结，只是微课程设计的一个重要部分;微教案为微视频的电子讲义，与微视频配套使用，学生只需要将注意力集中在学习和理解上;在线讨论是对所学知识的反馈与评价，集大家智慧同化知识的过程;在线作业是巩固知识并进行创造的过程。
图 4 微课程组成
4.交互设计
根据项目与任务，组织相应的文字、设计风格、微课制作等，同时制作具有增强现实技术的软件界面、APP应用。软件界面、APP应用有专门的公司制作，作为教育者，只需提供设计格式，并需要不断的与研发人员沟通，以达到理想的效果。
总之，基于增强现实技术的微课程设计是将教材与微课程结合的一种产物，让纸质的教材“活”起来，分散的微课程系统化，便于知识的理解，可随时随地学习。同时，增强现实技术只是微课程设计的一种辅助手段，系统化的微课程分析与设计才是评价好与坏的必要条件，只有在对自己所教学科的知识点和学生情况有效分析的基础上，才能设计出一套好的系统化微课程。
(文章来源：中国教育信息化在线 作者：卢丽君等，仙桃职业学院)
