在今天华东师范大学举办的“元宇宙与未来教育”学术研讨会上，华东师范大学终身教授袁振国先生提出，2022年将是教育元宇宙的元年，元宇宙是师生两个主体与技术客体的融合终极形态。

那么，教育元宇宙究竟会给未来的教育带来怎样的变革呢？今天我们就一起来看看海外AR技术在教育中有哪些应用。

什么是AR技术？

AR是Augmented Reality的缩写，中文翻译为增强现实，是一种在现有图像上叠加 CG 等人工图像的技术。2019年AR智能手机游戏应用程序“Pokemon GO”就曾经在各国引起轰动，相关产业预计2022年的市场总规模将突破2000亿美元，并将持续增长。当前VR/AR在短视频、游戏等新媒体娱乐产业的应用已经日益普及，在工业、医疗等领域的使用也是令人眼花缭乱，而近来引入“教育领域”更是得到多方关注。

事实上，教育领域的 VR/AR 市场规模也在不断扩大，日本通产省预计相关产业规模将从 2016 年的 205 亿日元增长到 2021 年的 1870 亿日元，尤其是在北美市场，相关报告预测仅高等教育领域每年将继续以51%的速度增长，因此未来VR/AR在教育领域的传播将继续扩大。

使用 AR 技术进行教育的好处

将 AR 融入教育可以激发孩子学习的积极性。通过使用 AR 技术将内容展示在您面前，您将能够直观地理解您不得不在脑海中想象的事物。知识的吸收是通过基于亲眼所见的真实体验的学习来促进的。因此，AR作为可用于教育环境的先进技术被写入各国教育现代化发展的相关政策。此外，从事技术职业的劳动者也可以从 AR 中受益，操作手册和视频用于教授员工专业知识和技能，但往往缺乏现实性，并不总是非常有效，通过将 AR 融入员工培训和虚拟化工作现场，很容易获得实际工作的图像，这对于快速获取技术很有用。

使用 AR的优势一：激发好奇心，让学习变得有趣

首先，我们要考虑的是通过使用利用VR/AR的令人兴奋的教材来激发孩子们的好奇心，让他们在学习中变得更加积极。

“近年来，人们倾向于培养思维能力而不是理解能力。”

四国大学教授儿童学的奥村英树教授表示，不言而喻，“正确认识事物”首先要培养思维能力。

使用 AR 的教育被认为对此有用。

在这方面，奥村教授表示“ICT（*）在学校教育中的使用并没有像工业世界的变化那么大”，并建议在教育环境中积极使用 VR/AR。

* ICT：信息和通信技术。它是“信息和通信技术”的缩写，与常用的IT（Information Technolog）没有显着区别。然而，虽然 IT 指的是与计算机相关的技术，但是 ICT 通常用于利用该技术。

通过利用AR，可以将各种内容显示在您面前，而不仅仅是阅读理解和对句子的肤浅理解，孩子们会意识到事物的相关性，以及学生的“学习”和“理解”。奥村教授认为这将加深进一步。

“我们需要找到尽可能多的教育演示，这些演示只能通过在真实图像中添加虚拟图像、视频和文本信息来表达， ”奥村教授说。

例如，与其想象头部凸透镜形成的光线的焦点，不如通过在实际凸面上使用 AR 向学生展示原本不可见的光线路径，从而更容易折射和聚焦光线。镜头。你会有所了解。

*参考：“关于将AR等新技术传播到教育领域的观点研究”/ Hideki Okumura

使用 AR的优势二：信息以3D形式可视化并促进理解。

AR在幼儿教育领域也很有用，比如提高幼儿“概念理解”的速度。

在关西大学学术资料库的一篇题为“通过 AR 字符交互与添加故事的语音字符学习系统”的论文中，讨论了使用 AR 作为辅助工具，使幼儿更容易理解语音字符。

拼音字符是本身没有意义的字符，例如英文字母和日文平假名。

由于字母本身是没有意义的，所以在第一次学习字母（语言）的时候，一定要学会通过别人的读音来读字母，理解字母的顺序和顺序（词）是什么意思。 在论文中，作者在平假名卡片上附加了一个 AR 标记，并设置动物在排列某个单词时以 AR 显示。例如，如果你将卡片排成“U、Sa、Gi”，AR 会显示兔子（Usagi是日语兔子的发音），如果你排成“Ku、Ma”，则会显示熊的角色。

相反，您也可以先显示兔子字符并正确排列平假名。如果卡片或排列错误，AR中会显示“△”或“×”。这样一来，在比较简单排列平假名卡片的语言教育和使用 AR 学习单词的课程时，从实验中可以清楚地看出，使用 AR 时理解速度更快。事实上，已经证明以 3D 形式可视化信息有助于理解。

* 参考：《AR人物与故事互动的音标学习系统》

这些实验也在海外广泛开展，一项针对学校课堂使用AR的班级调查结果显示，82.7%的学生对使用AR作为教材的课程内容表现出更强的兴趣，81%的学生表现出对AR教学的兴趣。对课文内容的兴趣更加浓厚，据悉，对课文的理解程度有所加深。

如果在课堂上充分利用交互式 3D 数据可以确保孩子的理解力，那么在教育领域没有理由不使用 AR。

使用 AR的优势三：通过应用程序，学习时间和地点没有限制

在学习领域使用 AR 的好处不仅仅在于促进儿童的理解。

通过使用各种应用程序，学习时间和地点没有限制，过去不可能的学习方法变得可能。

Dwango Co., Ltd. 将 VR/AR 定位为其业务支柱之一，是使用MR 头戴式显示器(*) 和“ Microsoft HoloLens ”的多人同步内容分发系统“DAHLES”的教育网站”由微软开发。我们正在推广使用。

* MR：混合现实。翻译为“混合现实”，结合了 VR 和 AR 的技术。通过更紧密地融合现实世界和虚拟世界，您可以更真实地感受虚拟世界。

“DAHLES”可以实时让HoloLens等设备心动，让多人共享同一个空间显示。

这种多人同步系统可以说是一次教多名学生的学校教育中必不可少的系统。

另外，如果你使用这个“HoloLens”，你可以同时在偏远地区上课，或者反过来，你可以记录上课的状态，然后在另一个时间或地点上课，例如“时移课””。

在利用定期面对面和远程学习的同时，偏远地区的孩子将能够参加同样的前沿课程。

此外，与沉浸式 VR 设备不同的是，“Microsoft HoloLens”可以在佩戴设备时记笔记而不会妨碍视线，因此学生也可以继续上课而不会感到不适。

这样，不只是“将AR融入教育领域”，而是针对每个班级的内容和现场情况，使用最适合的应用，以前做不到的课程内容，你将能够创造出新的教育形式.

为使用 AR 的儿童提供的教育示例和服务

从这里，我们来看看海外使用 AR 支持孩子学习的例子。

（图片：AVR 日本新闻稿）

2019 年 10 月 9 日，AVR Japan Co., Ltd. 与三重县桑名市教育委员会合作，使用 AR 开展了科学课。在桑名市正阳小学举办的这个课程中，教师使用了教育应用程序“Creator AVR”。课程内容是在安装了相关应用程序的平板电脑上展示蚱蜢、蝴蝶等昆虫的3D模型，了解昆虫身体的机制和生态。通过使用AR，学生将能够直观地掌握仅在平面上绘制图形难以理解的教科书和图画书等详细的身体机制。

（图片：理光）

2017年，AR技术被用于日本大树馆书店发行的《Basic Genius英日词典第2版》。如果您使用安装了 AR 应用程序“RICOH CP Clicker”的智能手机拍摄正面彩页“图片词典”，您可以播放单词和对话的声音。与传统 CD 附带的字典不同，优点是如果您有智能手机，则可以快速播放音频。读者可以轻松播放音频，制作者可以省去制作CD的麻烦和成本，因此预计未来使用AR应用作为音频播放手段的教材数量将会增加。

（图片：明治东正）

日本Meiji Tosho Publishing Co., Ltd. 从2018年开始向学校用户销售带有视觉资料的“Graphics Science Latest Science Materials”。您可以通过将安装了 AR 应用程序“COCOAR2”的智能手机放在支持 AR 的材料上来欣赏数字内容。通过检查并将人体器官模型覆盖在附近的人身上，可以帮助学生加深从视觉到科学的理解。截止2021年12月，日本已有超过100所中小学在课堂上使用，促进了学生的理解并支持教师的解释。

Google 从2017年起就向教育用户免费提供“Google Expeditions”作为沉浸式学习和教育工具。Expeditions 应用程序的 AR 模式允许您将抽象概念投射到现实世界中。例如，火山爆发等在附近实际上看不到的现象，可以使用 AR 模式在教室中重现。Google Expeditions 具有 AR 模式和 VR 模式，可帮助您扩展课程。2019年，Google推出了Google Expeditions AR 旅游项目专注于艺术和生物等文化特征，谷歌的博客称，“VR 帮助你去别处，而 AR 则在那里找到。”它帮助你更多地了解“事物”，“解释了它的意义”。例如，一头真人大小的非洲象可以在教室里走来走去，并在他的办公桌上看到博物馆里的古希腊雕塑。

通过使用“Expeditions”APP的AR模式，你可以体验到火山爆发、猛烈龙卷风等课堂上永远看不到的现象，以及这些现象的内在机制。我们还用“AR之旅”来观察儿童喷发的火山、龙卷风的产生机制以及外太空的小陨石。很明显，体验一个平时从未见过的世界，不仅可以加深课堂上的理解，还可以激发孩子的好奇心，激发更深层次的思考。

职业教育的AR应用

从这里，我们将介绍使用 AR 进行员工培训和支持员工教育的服务的示例。

2017 年 5 月，东京地铁株式会社（东京地铁）推出了利用 AR 进行员工培训的应用程序。员工培训的综合培训当您在培训中心的模拟隧道或模拟桥梁/高架桥中启动应用程序时，会显示虚拟损坏。这使得无需前往实际受损现场就可以为土木工程结构提供维护教育。当员工可以使用 AR 进行模拟体验培训时，他们将加深理解。此外，没有最后一班火车后去看隧道等时间限制，培训实施顺利。预计在视觉理解很重要的技术岗位上引入 AR 将在未来继续取得进展。

NEC Solution Innovators, Ltd. 提供利用 AR 技术的“NEC 远程业务支持系统”。该系统允许偏远地区的非熟练工人和支持者共享视频和音频，以提供适当的技术支持，即使他们在很远的地方。由于支持者无需前往现场即可进行指导，因此即使在缺乏熟练技术人员的公司中也可以合理地教育员工。在人力资源严重短缺的日本，使用 AR 的远程支持将成为员工教育的一种新形式。

小结

通过上述海外AR在教育中的应用研究回顾，我们可以清晰看到AR技术在教育领域的引入具有提高学习能力和获取技术的潜力。不过，正如北京师范大学教授、教育部技术（信息技术、通用技术）教学指导专委会委员李芒所说，元宇宙也好，虚拟现实技术也罢，核心不是资本与技术，人才是元宇宙以及所有技术的核心。