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摘要：增強現實技術（AR）作為虛擬現實技術（VR）的延伸，構建增強現實技術（AR）輔助交互式教學模型，進行基于AR技術的室內設計教學實證研究，通過學生學習策略調查問卷的測試研究，探討該模型的教學效果。研究結果表明：AR輔助交互式教學，得到了大部分學生的接受和認可，學生認為AR輔助交互式教學可以減少學習的焦慮，提高專注力，學習者的創新能力、任務導向、協作能力有大幅提高，綜合能力有所提高。

關鍵詞：增強現實技術；交互；室內設計；教學；實證研究

一、增強現實技術在教育領域的應用

目前，增強現實技術（AR技術）在國外教育領域中的應用主要集中在創建教學情境、模擬虛擬校園、模擬教學實驗等方面的研究。如哈佛大學教育研究院克里斯托弗•德迪（ChristopherJ.Dede）教授[1]，開發了“增強的現實”移動課程，創建了基于增強現實技術的情境式教學；哥倫比亞大學開發的移動增強現實系統（MobileAug-mentedRealitySystems，MARS，1996）通過增強現實技術建立虛擬校園[2]，以幫助用戶了解學校的歷史；Shelton和Hedley采用增強現實技術進行九大行星的教學實驗[3]，通過使用增強現實技術，幫助學生理解復雜的教學活動，并形成良好的互動。隨著移動手持設備的迅速發展，國外AR技術在教育領域的應用更趨于簡單化、便捷化的發展。

二、傳統的高校室內設計教學模式

在傳統的高校室內設計教育領域中，以教師講授為主，以學生自學為輔，教師講課應用PPT等演示軟件進行理論講授，學生通過軟件CAD、3DMAX、PS等的訓練，鍛煉空間尺度感覺能力、空間想象力。如設計系列課程，國內高校的課程模式多數為任務驅導的教學模式：教師布置任務書—教師解析任務—學生查閱資料—課上電腦繪制—教師輔導—學生修改—再輔導—再修改—最終完成。在整個方案設計過程中，有經驗的教師憑借多年的工作積累與審美經驗，可以快速地根據場地制定一套設計方案，然后選擇不同風格的家具模型，以更好地適應場地空間。而學生設計前期需要較長的時間思考哪種方案更合適現有場地，然后反復地調動電腦中的各種模型放進場地中，直至換到滿意的模型為止，這個過程浪費了學生大量的精力與時間，最終得到的結果往往不盡如人意。

三、AR輔助交互式教學的教學模型設計

“室內裝飾材料與構造”由于課程信息量大、內容較晦澀，傳統的教學方法采用的是教師講解輔助PPT演示，而PPT演示的弊端是形式較單一，并且無法完全展開演示房屋構造內部結構，因此這門課程更適合AR輔助交互式教學模型來開展教學實踐。該模型構建如圖1，包括（1）課前提前構建完整的學習體系，展開必要的適合教學的AR標志物的制作，以完成課前準備工作。（2）為激發學生的內在動機，需在每個模塊開始前，設置導讀問題，引導學生思考，展開交互。（3）以教師講授為主，AR作為媒體輔助，輔助教師完成教學任務，實現交互。（4）展開學生的課堂參與討論環節，鼓勵學生在課上應用AR技術進行交互學習，進一步鞏固交互效果。（5）通過學生作業的完成，交互學習完成固化。（6）實踐教學8周后展開調查問卷測試，進行學生學習的評估、學習策略能力的檢測，以及收集學生對教學的反饋意見，以檢驗AR輔助交互式教學的教學效果。

四、AR輔助交互式教學的實證研究及分析

（一）研究方法本研究主要采用問卷調查與訪談的研究方法。對象為建筑學院同年級的2個本科類A班（建筑學）81人、B班（環境設計）82人，共163人。專業為建筑學理科專業及環境設計文科專業，專業設置相對均衡。以“室內裝飾材料與構造”（2007版）第一、二、三單元為例，在2015—2016學年第2學期展開教學與調查問卷測試，教師根據各單元的主題設計教學項目，教學每周2個學時，歷時8周，8周后進行調查問卷測試。研究采取定性分析結合定量數據的研究方法對研究結果進行測評，定性數據主要來自AR輔助交互式教學8周后的調查問卷，量表采用Liken5點法計分，從“完全不符合”至“完全符合”依次計為“1—5”分，反向敘述題則反向計分[4]。量表將調查學生通過AR輔助交互式教學學習后，學習策略的能力是否提高，以及學生對AR輔助交互式教學的接受程度及滿意度。問卷設計參照美國德克薩斯大學的溫斯坦教授等人（1987年）編制的，關于學習策略較為成熟的“學習和探究策略調查表”（LASSI）[5]，又根據室內設計學生的專業特點，補充了創新能力、協作能力和任務導向性三部分內容，補充的選項設計參考了CUCEI量表。問卷的設計包括20個問題，詳見表1。進行調查問卷測試后，研究人員利用SPSS軟件對量表進行了信度和效度檢驗，保留了其中的17個問題。修改后的問卷CronbachAlpha信度分析的結果顯示各公因子的Alpha統計值均大于0.8，結果非常好；對內容效度分析表明17個調查選項顯著水平小于0.05，與總分顯著相關，說明量表能準確地反映學習者對AR輔助交互式教學的接受度，具有較高的內容效度。

（二）實驗結果及分析我們對修改后的量表使用SPSS16.0進行了數據分析，分析結果如表1所示。從表1看出，4個因子均值分別為4.06、4.09、4.21、4.18，均超過4，這表明AR輔助交互式教學得到了大部分學生的認可，并且學生認同自己在專業能力、合作學習能力、綜合能力方面都有所提高。下面將從調查問卷測試的四個維度分別進行分析研究。1.學生對AR輔助交互式教學的態度和看法。學生對AR輔助交互式教學的態度和看法這部分因子均值為4.13，這表明AR輔助交互式教學得到了大部分學習者的接受和認可。教學實踐證明，AR輔助交互式教學不僅能實現“可望且可及”的演示效果，而且提供更多的交互式體驗，把學生作為學習的主體，進行交互，激發學生的學習動機（均值4.31），更能提供高沉浸性的虛擬場景，有效減輕學生的認知負荷，減少學習的焦慮感（均值4.13），使學生更加專心地投入學習（均值3.92），從而獲得積極的教育教學意義（均值4.13）。2.專業應用能力。專業應用能力這部分的因子均值為4.09，這說明通過AR輔助交互式教學的學習，學生認同他們的信息加工能力有所提高，他們認為對“室內裝飾材料與構造”課程的3個單元內容的理解能力都有了很大的提高（均值分別為3.88、4.41、4.18），這也證明對比傳統的室內設計教學，AR輔助交互式教學所提供的虛實結合演示，不僅擴大了教學內容的廣度和深度，更重要的是所演示的內容更具針對性，使知識內容的呈現與學生的所見所聞所感有機結合，從而加深學生的理解力，形成更為深刻的學習印象，可以達到較為理想的教學效果（考試策略：均值4.05）。3.合作學習能力。合作學習能力這部分的因子均值為4.21，為四個因子維度的最高分，這說明通過AR輔助交互式教學的學習，學生認同他們的創新能力（均值4.21）、任務導向（均值3.89）、協作能力（4.52）都有大幅提高。AR輔助交互式教學的特點正是不單依賴教師的活動，還需要學生與教師、學生與學生相互交流與協作才能保證課程順利進行。AR技術的體驗式教學能創造多種多樣的教學形式，讓學習者共同協作，并在協作與交互中一起討論交流，進行學習討論，從而鍛煉了學生的協作、溝通、交流能力，進而促進學生的創新能力[6]。4.綜合能力。綜合能力的因子均值為4.18，這說明通過AR輔助交互式教學的學習，學生認同他們的綜合能力有所提高。AR輔助交互式教學實踐證明，把學生作為主體，利用AR輔助進行教學，學生認同他們的學習輔助能力（均值4.19），自我測試能力（均值4.35），時間管理能力（均值4.01）都得到了一定程度的改善與提高。進一步使學生形成更加系統的學習認知，促進其系統性、科學性學習思維的發展，學生的系統性學習思維形成后，他們便可以更自如地安排學習進度、選擇知識點，基于AR輔助交互式教學的實踐也證明了這一點。綜合分析可知，在4個維度的因子均值中，最高的是合作學習能力，因子均值為4.21，這也說明學生通過AR輔助交互式教學，認為他們的合作學習能力得到了很大的提高，尤其對創新能力、協作能力有重要的提高，而這部分能力對于室內設計專業的學生來講，是最欠缺卻最重要的；得分最低的是專業應用能力，因子均值為4.09，這說明學生認為雖然AR輔助交互式教學的形式更能調動他們的學習積極性，其交互性也可以提高他們的合作學習能力及綜合能力，但是對于專業應用能力的提高不是特別大，尤其是對部分章節的理解（均值為3.88）并不理想，以及并不能鍛煉他們選擇要點的能力（均值為3.91）。通過以上教學實踐及分析的結果，對于高校室內設計專業較為枯燥的理論課，AR輔助交互式教學的虛擬結合、高沉浸性、靈活互動性的特點，給學生帶來全新的感受，減少學生的學習焦慮，學習更加專心，學生的學習主動性大幅提高，合作學習能力及綜合能力得到大幅提升。

五、結論與展望

AR技術作為虛擬現實技術（VR）的延伸，作為一種快速發展的新形態的軟件，正不斷向教育領域滲透，逐漸推動著高校教學領域的發展。它憑借靈活性、實用性、虛實結合性等諸多優勢給學習者帶來奇妙的體驗[7]。此外，高校的室內設計教學，長期受教學演示的限制，已嚴重影響到室內設計學科的科學性、系統性發展，因此在高校中有必要結合AR技術輔助室內設計教學來解決這些矛盾。本研究采用一種AR輔助交互式教學模型，在“室內裝飾材料與構造”這門課中進行了教學改革，獲得了理想的教學效果，并通過學習策略能力的調查問卷測試，獲得了實證研究驗證，結果令人滿意[8]。

參考文獻：

[1][3]張洪波.增強現實技術在教學中的應用研究[D].開封：河南大學，2012.

[2]宋善威.數字技術在現代商品展示中的應用研究[D].上海：上海交通大學，2011.

[4]李西，謝穎.基于MOOC的大學英語視聽說教學模式研究———以《新視野大學英語視聽說》課程為例[J].教育現代化，2016，（12）.

[5]黃威威.大學生自主學習現狀調查研究———以M大學為例[D].南昌：江西師范大學，2014.

[6]慧英.交叉融合突出特色———面向交通運輸類專業的《城鄉規劃與交通》課程轉型探索[J].教育教學論壇，2014，（41）.

[7]周大镕.基于增強現實的體驗式教學演示軟件的設計與實現[D].桂林：廣西師范大學，2014.[8]鄭雅慧.基于綠色室內設計理念的辦公空間設計課程研究[J].裝飾，2014，（5）.

作者：鄭雅慧 單位：煙臺大學