一、案例應用背景
從上世紀90年代教育信息化概念的提出到現在，十多年的時間，傳統教育在教學模式、教學方法、教學理念和教學關系等各個方面，都在發生深刻變革。教育部在教育規劃綱要中明確指出加快教育信息化進程，加快教育信息基礎設施建設，加強優質教育資源開發與應用。2015年3月在政府工作報告中提出“互聯網+”行動計劃，指出利用信息通信技術以及互聯網平臺，讓互聯網與傳統行業進行深度融合，創造新的發展生態是未來的戰略規劃。
現代知識教育體系不僅縱橫交錯紛繁復雜，而且走向縱深;大數據、云計算不僅對傳統技術進行全面改造，而且新技術的產生層出不窮。增強現實(AR)技術是在虛擬現實技術基礎上發展起來的一種新興計算機應用和人機交互技術。隨著近年來科技的飛速發展，移動設備和相關技術的成熟使得智能終端的性能飛速提升和平民化，滿足了AR技術的軟硬件需求，使增強現實應用得以像電腦或手機應用那樣開始走近普通民眾，并展現出良好的市場前景。
在教育領域，由于傳統教材、教學形式所限，往往只能夠單向傳達信息和內容。通過AR技術將創新教學模式，延展傳統教材、教學方式的信息量，提升教學過程互動性及趣味性。AR技術使普通的紙質教材與用戶之間有了一種新的溝通媒介，它可以將傳統教材出版物、虛擬對象、移動AR技術有機結合起來，開創出版物閱讀的新體驗，當面對一本AR技術出版物時，讀者既可像面對通常的紙質印刷品一樣以傳統方式翻閱，也可借增強現實技術與書中的情節或角色互動。AR技術類出版物不僅為傳統出版物增添了獨特的魔幻色彩，而且也為數字時代的傳統行業帶來了轉變的機會。針對轉型性較強的行業內容，增強現實技術可以將原來復雜難懂的知識通過富媒體的形式進行呈現，大大提高了行業知識的傳播性。AR技術在教育出版行業的嘗試，面對巨大潛在市場空間，將對行業領域帶來巨大的變革。
本案例是蘇州夢想人科技有限公司和中國最大的綜合性科技出版機構-科技出版社合作，基于傳統出版教材《人體解剖學與組織胚胎學》，制作增強現實技術內容，創建愛醫課APP，為職業衛生教育教學帶來新的教學方式和學習內容體驗。
二、案例主要內容
(一)擬解決的教育教學問題
增強現實技術、移動互聯網和大數據，可以將海量的、集約化的、集成式的優質教育資源，以結構化的方式向用戶呈現。本應用案例的使用，不僅可以最大程度地滿足學習者的個性化需求，極大地提升學習的便捷性和有效性，而且可以大大促進教育的公平化和均等化。
本案例是基于增強現實技術的衛生職業教育數字化教學平臺，通過增強現實技術與傳統醫學教學的結合，并融合了互聯網+的平臺，為用戶塑造了一個更為方便、優質的醫學教學平臺，并且通過互聯網的平臺鏈接了學生與老師、出版社編輯三者之間的溝通，形成了以教育體驗為核心的生態鏈。
1)將難懂的衛生職業教育內容可視化、形象化。
在傳統的教學中，通過學生的閱讀、老師的講解，配合 3D 實物模型來學習相關知識。而該案例增強現實技術可以讓學生輕易接觸到平時難以接觸到的物體。運用AR技術與醫學解剖教材相結合并融合了“互聯網+”，通過三維模型及音視頻等聚合媒體方式，全面立體地展現了“醫學解剖課程”的相關知識點。
首先，學生用戶通過登錄愛醫課APP，對書中的圖片進行掃描，即可呈現3D模型等多媒體內容。增強現實技術通過讓學生親自零距離直接接觸復雜難懂的人體結構模型來增強學習體驗。增強現實技術能使學生利用多媒體資源來增強對現實情境的視覺感知能力。學生能夠通過多種不同的視角來觀察人體結構模型，從而增強對知識的理解及不可見知識的感知。能夠很好的提升學生學習的效率和效果。這些增強現實的元素所產生的可視化效果，能夠大大加強學生對抽象概念和不可見現象的感知。
2)改變傳統的教室教學場景，支持泛在環境下的情境式自主學習
通過此模式來革新原有的知識傳播模式，全面提高了學生的專業知識水平，革新了常規的傳統教育類出版物的單向線性知識傳播以及學生被動地單向接受知識的模式，演化成多向的交流和可互動模式。
在擁有移動設備，紙質教材，無線網絡和本地注冊技術的支持下，學生用戶可以在增強現實模型的幫助下，使無處不在的互動式和情境式學習得到加強。愛醫課的特性包括便捷性、交互性、情境性、連通性以及個性化。不但可以在教室課堂上使用，更重要的設計了課外學習模塊，可通過電子書自主學習;可通過掃描教材鞏固學習難懂知識;并可與教師互動。
為學生提供了集生動性、趣味性、探究性的學習模式。提升學生學習體驗，更有效率的學習。
增強現實作為沉浸式學習媒體，能夠讓學習者有某種存在感，能夠增強他們的直覺，讓他們專注其中。首先，增強現實技術能夠給學習者一個特殊的空間，讓他們感覺到跟其他人同處一個位置。這種存在感可加強學生對學習社區的認知。其次，一個增強現實技術系統通過提供即時反饋和語音或非語音的提示來培養學生的直覺。由于直覺對培養學習中的情感價值非常重要，而增強現實技術 又恰恰能夠將學習者、虛擬元素或信息以及某些特性在一個真實環境中融合到一塊，所以，增強現實技術 在培養學習者直覺方面有巨大潛力。最后，像 增強現實技術這樣的沉浸式媒體，能夠給學習者帶來一種身臨其境的感覺，而這種感覺也是一個人在綜合而真實的體驗中所擁有的主觀感受。
3)降低教學設備成本，且促進教育更加公平化。
使用本案例中增強現實教育出版教材及愛醫課應用APP，比用設備模擬的成本更低廉，更易于維護，對于系統的校正，改進，補充功能等都可以通過程序修改來實現。資金緊張無力購買設備的院校師生也可共享教育教學資源，促進教育更加公平化。
4)建立基于用戶使用的大數據分析，改變教育出版與用戶間的斷層關系。有助于教學編輯老師選題，提高知識更迭速率。增強教育出版的用戶服務深度。
5)解決紙質出版的盜版問題，有效保護出版內容的核心知識產權，并且提升紙質出版物的競爭力和服務力。
(二)新技術應用及原因
教育部在教育規劃綱要中明確指出加快教育信息化進程，加快教育信息基礎設施建設，加強優質教育資源開發與應用。2016年3月份在政府工作報告當中首次提出了“大力發展數字創意產業”，數字創意產業將成為我國戰略性新興產業發展的重要支柱之一。
增強現實技術與教育融合首先是迎合了數字創意企業“互聯網+”指示，伴隨知識社會的來臨，驅動當今社會變革的不僅僅是無所不在的網絡，還有無所不在的計算、無所不在的數據、無所不在的知識。增強現實技術作為連接虛擬內容和實體內容最佳而且唯一的橋梁，代表著人類數字化發展的未來。增強現實技術讀物正是迎合了移動互聯網的發展趨勢，同時利用增強現實的先進技術，形成了“互聯網+出版”的教育出版新常態。
在此形勢下，傳統的教育出版業也應該順勢而行，積極創新。無疑，增強現實技術圖書正是這種創新的具體體現。無論是技術還是理念，利用增強現實技術這種先進的技術去展示圖書內容，這是前無古人的創造，同時運用了總局一直在倡導的復合出版的思路，創造出了聚合媒體的新形式。對教育領域而言，也是一種創新型的教育手段。
教育結合增強現實技術、互聯網、大數據等關鍵性技術的融合，可以將海量的、集約化的、集成式的優質教育資源，以結構化的方式向用戶呈現。不僅可以最大程度地滿足學習者的個性化需求，極大地提升學習的便捷性和有效性，而且可以大大促進教育的公平化和均等化。
1.增強現實技術。
為教育出版業帶來新的內容體現方式，促進教育出版行業改革。
第一，簡化數字教育出版工序。增強現實技術采用圖像識別技術，對原來的教育資源不需要進行任何的修改，也不需要鋪碼。
第二，降低數字化教育成本。因為標準化了，所以通過量產成本就下來了。
第三，對學生學習習慣進行大數據分析。以前這本教科書書賣了5萬冊，但是不知道心臟這一章節有沒有人讀，現在因為我們用掃一掃這個功能，每一章，每一節，每一個知識點，點幾次，看多久，都有數據。這些數據對教育工作者的選題、再版修訂、營銷規劃都是有一定幫助的。
第四，增加知識服務深度。原來的紙質圖書就是文字加圖片，現在可能在紙質圖書上面聚合了聲、像、影。
第五，增強現實技術教育圖書很難被盜版，盜版問題很容易控制。
2.平臺應用技術。
移動互聯網之爭已不再停留在終端、系統層面。應用層的入口、內容層的所謂“超級App”以及諸多細分領域都成為眾多企業競爭的重點。未來幾年，許多互聯網產品移動端的流量將超過PC端，整個互聯網使用場景將產生巨大變遷。
本項平臺技術的使用可實現紙質教育出版物的全媒體化、實現增強現實技術出版內容與用戶互動，實現平臺交互功能;師生互動，改進教學模式;打通知識服務入口，實現編讀互動。
3.大數據和云計算技術。
大數據和云計算是當前具有代表性的兩種新技術，其在商業、經濟及其他領域中，最終決策將日益基于數據和分析，而非基于經驗和直覺。“大數據”可能帶來的巨大價值正逐漸被人們認可，它通過技術的創新與發展，以及數據的全面感知、收集、分析、共享，為人們提供了一種全新的看待世界的方法，更多地基于事實與數據做出決策?；谄脚_內容資源庫的架構，對用戶行為大數據進行深度的挖掘，進行相關的多維度分析，研究內容數據和行為數據的特性，分析內容數據對行為數據的相互影響，提煉出助力知識內容傳播的數據。在實際的用戶使用過程中，通過對職業衛生內容資源和用戶的行為數據進行深度的數據挖掘和分析，多維度、多角度的整理分析，形成數據倉庫。再通過數據模型進行分析，形成對我們院士科普項目有價值的數據，這些數據是零散的，非線性的，需要特殊的算法將這些看似無關的數據關聯起來，提供相應的數據支撐。
(三)教育與技術的融合方式
通過移動互聯網和數字教育技術的融合發展為傳統出版與新興媒體融合發展提供強有力的技術支撐。本案例主要通過以下幾種途徑：
1.建設移動端平臺：用戶可以直接通過智能手機登陸軟件，通過“掃一掃”的形式進行科技知識的聚合媒體體驗。建立移動設備和紙質出版物結合的載體，基于平臺技術的愛醫課APP。
2.后臺應用管理系統：管理平臺內容上線與下線以及相關數據管理等功能。建立起基于用戶行為方式的大數據采集的服務系統。
3.增強現實內容制作工具：增強現實技術內容制作工具，符合國際ISLI編碼標準的制作工具。開發出完整的醫生教育增強現實內容制作工具。
4.大數據應用系統：基于學生使用習慣及分析的數據系統。建立起基于學生行為分析的大數據分析服務系統。
5.建設增強現實技術教學內容資源：通過制作工具將制作內容制作成增強現實技術教育資源。建立起基于用戶行為分析的大數據采集的服務系統。
三、應用效果
(一)案例應用數據結果分析
本應用案例根據學生用戶在使用過程中：
基于增強現實內容與用戶互動、平臺社交互動、編讀互動等大數據分析，對教育出版教材中某些知識學習時間，頻率等大數據信息，以及平臺上師生互動的知識點，教師可依次改變實際教學重點，難點內容。提高教學效率，簡單快捷傳遞知識;
根據用戶在使用過程中的編讀互動，可權威專家的權威解答，課堂之外快速簡便的學習高端專業的醫療知識，并可促進實現出版物的版本更迭。
平臺將充分利用互聯網技術交互性、智能化、移動化的發展趨勢和新媒體技術。既有相對成熟的模塊或原型的應用，同時又在智能標簽系統、碎片化內容聚合等方面進行新的探索;并且可將出版社傳統出版的優勢轉化為數字出版產品和服務，通過打造新平臺以獲取資源整合應用挖掘內容衍生最大價值，創造廣闊的增值空間。以數字技術和先進理念推動文化創意與創新設計等產業加快發展，促進文化科技深度融合、相關產業相互滲透。
(二)其他效果分析
本案例應用，對于傳播職業衛生知識，運用科學方法，倡導創新意識，激發醫學生熱愛醫學科學、探究醫學科學奧秘的熱情，具有十分重大的效用。
1.通過“愛醫課”應用平臺建立，用最前沿、最有吸引力的傳播手段對醫學科學資源進行展示，有望在全國掀起新的醫學科學傳播熱潮，滿足醫學生多樣化、多層次、多方面的醫學知識要求，在出版界、教育界和學術界引發關注和肯定。本項目從長遠來講，也將成為教育出版界大發展、大繁榮時代背景中一道亮麗的風景。
2.增強現實技術既繼承了虛擬現實極強的三維表現力、極強的沉浸性等優點，又具有實時的虛擬場景與真實場景融合的特點，因此，增強現實技術在醫學知識互動性學習方面有著得天獨厚的優勢。加之平臺的編讀互動社交媒體功能，有利于把教師和編者與讀者緊密地結合起來，填補傳統上三者關系裂隙。
3.本項目的實施，對于探究出版社探索數字出版盈利模式、數字出版業務規律、數字化也大升級的良性發展道路，發揮國家數字出版轉型示范單位的引導作用和先鋒效應。面對數字化與信息化帶來的機遇和挑戰，本項目的順利開展，能夠調整出版產業結構，引領數字出版業務發展，助推數字化轉型升級。
四、經驗總結
(一)創新性
本應用案例在實施過程中建立了一個符合教育出版標準，國際標準、具有權威性、調取方便、成體系的教育平臺;在知識服務平臺的技術上，實現了出版企業、平臺技術運營方、讀者(用戶)、權威科學知識作者等多方共贏、利益共享的商業模式，起到對整個出版產業轉型升級新型業態的示范作用;運用平臺自適應增強現實技術、多媒體同步疊加標記技術等，拓展知識，提高醫學知識的傳播性。
該應用案例改變了傳統教學場景中學生從紙質教材獲取知識方式的單一性，將增強現實技術和平臺應用技術相、大數據云計算技術結合，設計了搭配使用的整套軟件與硬件，旨在提供更加真實、交互性更強的醫學教學體驗。增強現實技術綜合了圖像識別、動作捕捉、虛擬現實等學科，將數字信息、三維虛擬模型精確地疊加顯示到現實的人機交互中，并被廣泛應用于教育領域;在未來幾年內，增強現實技術將以一種全新溝通體驗的方式，為用戶帶來超越傳統的感受。“增強現實技術+教育”的模式通過增強現實，帶給用戶更加豐富形象的畫面，在知識吸收過程中增強趣味性和互動性。綜上，本案例的創新獨到之處主要體現在以下幾個方面：
1.技術應用創新： 增強現實技術等先進技術融入教育出版業，實現新的內容展示方式。
2.教育模式創新：改變了學生的獲取知識及學習的習慣，更便于自身學習知識。
3.教育資源創新：通過大數據服務使得權威教育作者、教師、學生用戶鏈接為一體，不斷為先行教育資源進行更迭。
4.商業模式創新：通過互聯網+教育的全新商業模式，實現了教育出版企業、平臺技術運營方、讀者(用戶)、 權威科學知識作者等多方共贏、利益共享的商業模式，起到對整個出版產業轉型升級新型業態的示范作用。
(二)經驗總結
該項目的研發成果將應用于發展衛生職業教育領域第一平臺，重點主要針對教育行業依托增強現實技術(增強現實技術)打造服務職業教育出版領域的大平臺，將多媒體資料與實體書融合，以音頻、視頻、多媒體動畫模型形式為讀者提供豐富的內容，助力傳統教育機構升級、傳統教育模式實現數字化轉型。“借助 互聯網+ 的無邊界想象，依托教育的開發，探索現代教育服務領域，不斷拉長教育產業鏈。本案例的開發應用可推廣的經驗主要有以下幾個方面：
1.內容是關鍵
對于增強現實教育出版最終有價值的東西還是做內容。硬件是一個載體，就像現在經常提到的技術引領產業，但是教育這塊非常特殊，因為它是更偏感性的東西，并不是技術特別先進，然后瘋狂讓技術和教育結合就能達到最好的效果。優質的、符合標準的內容，是行業鏈的精品資源庫。在銷售環節上，出版物銷售公司一般不僅做銷售，往往還兼顧其他環節，或本身有技術開發能力、內容策劃能力。內容開發公司是產業鏈的重要組成部分，致力于將增強現實技術應用于各個出版領域。本案例的開發應用利用新的內容形式，功能形式，創新型與效用性形成了良好的示范效應。
2.注重人才培養
優質的增強現實內容是增強現實教育的核心，現階段的硬件體驗還存在諸多的不足。但是隨著行業的縱深發展，這些問題必然需要增強技術人才同心共力去解決。增強現實教育中的人才培訓推動硬件以及內容的發展，從而間接推動增強現實技術和日常教學更好的結合，最后普惠將正在接受教育的學生們。
3.行業生態鏈建立示范
探索可持續發展的職業衛生資源和知識構建模式，并在學習過程中由參與各方不斷完善和改進，進而用大數據分析反饋支撐出版資源和學習過程的修訂和調整，提升產品整體商業價值?？尚纬蓮馁Y源建設到資源推送及服務，再到資源應用反饋的完整的產業鏈和有效商業模式，起到企業技術提升、融合發展的應用示范作用。
4.助力傳統教育出版業轉型升級
可在出版企業與技術公司、學習者、教師之間形成多方共贏、利益共享的商業模式，起到新型業態示范作用。國內的增強現實出版市場還沒有形成產業化。不過，現在已經存在一些具有開展增強現實技術業務的企業存在，他們與出版單位緊密聯系，制作出增強現實出版產品，產業鏈條已初步顯現。在這一產業鏈中，增強現實軟硬件開發、出版物銷售、內容開發是三個主要環節。其中，軟件技術公司產生時間最長，其商業模式最為成熟，是目前整個鏈條的主體。本案例應用，通過增強現實核心技術的研發，推出軟件應用及開發軟件工具，幫助增強產業鏈上的其他公司便捷地開發創意內容，為增強現實出版物的工業級應用奠定了基礎，對于建立集制作、出版、銷售于一體的一站式服務平臺，推動整個增強現實出版市場的產業化進程起到行業示范作用。
