AR 挣脱传统培训的束缚

苏波

随着互联网发展，人们发现在工业4.0时代，通过传统的ERP系统（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）和e-Learning系统来培训，已经无法适应现在的工作应用场景。同时，“遗忘曲线”和“721模型”说明了一个残酷的事实——传统培训方式只能给学习者带来10%的经验成长。为了解决这些问题，AR（augmented reality，增强现实）等新兴学习技术层出不穷。

早在1990年，美国波音公司的研究员汤姆·考德尔（Tom Caudell）就提出了AR一词，只是当时并未流行开来，不仅手持AR小产品没有身临其境之感，而且智能眼镜很昂贵，看上去也很古怪。如今，随着AR技术逐步为人们所接受，以及智能手机、平板电脑、谷歌眼镜等头戴式电脑的到来，增强现实技术变得更为实用，将真正颠覆教育培训行业。

缩短工作和学习场景的距离

传统企业培训有四个亟待解决的痛点。

第一，以往的培训方式——面授培训、e-Learning或者M-Learning很难做到个性化培训；

第二，在工业环境下，企业很注重以实践为主，但是学习与练习往往无法并重，无法解放双手；

第三，由于大部分员工几乎使用不到互联网和信息技术，培训师无法管理到一线员工的工作和培训细节，大数据无法客观采集和输出；

第四，企业学习最常见的痛点是，传统企业培训无法解决员工“学时不能用，用时不能学”和“遗忘曲线”的困境——员工从培训所学到的知识，只有10%能够用在工作上，而且员工70%的学习经验来源于工作中的锻炼，20%来源于自我学习，仅10%来源于培训（见图表1）。

因此，要提高培训效果，核心是解决“遗忘曲线”和“721模型”带来的两个问题，而这两个问题的核心就在于工作场景与学习场景的距离。如果当下能够把学习到的东西立即无缝使用在工作上，遗忘问题将能得到有效解决，工作中获得的经验也可以有助于即时巩固所学内容。AR的出现挣脱了传统培训的束缚，带来了全新的培训方式，达成了培训所强调的“即需、即学、即用、即评”。

培训可被分为培训1.0、2.0、3.0三个阶段，在此过程中，一个明显的演变特征是，缩短了工作场景和学习场景的距离（见图表2）。在培训1.0（传统面授培训）阶段，老师是主导者，学生是被动学习。一对多的培训，导致个性化较弱，个人学习者无法根据自身需求进行个性化学习。

在培训2.0阶段，老师变成辅导者，学生主动学习的环境和条件相对成熟。此阶段的标志性学习方式是混合式学习，由于PC和手机的特性，学习者拥有自主选择权，个性化培训得到了一定的加强。

到了培训3.0阶段，AR的发展，有效解决了“遗忘曲线”和“721模型”这两个长久的痛点。此阶段的培训方式是实时的工作辅助，让培训场景与工作场景无限接近直至重叠。

AR成就高效的培训

我们可以看到， AR智能眼镜的特性使得培训场景与工作场景无限接近直至重叠。这意味着所学的知识可以完整渗透到工作中，让无论是面授培训还是e-Learning都难以解决的问题得到解决，完成高效的培训。

体验感是AR培训的关键

要实现最高效的培训，作为连接两个场景的核心硬件——AR智能眼镜，需要拥有良好的使用体验。无论在工业中还是实操类培训中，反复抬头低头、操作流程复杂、身体不停移动、操作过程久、双手握物料工具等使用场景，都对AR智能眼镜提出了体验方面的高要求。

专业级的使用场景通常要进行长时间的培训与实操，这就要求AR智能眼镜戴得稳、戴得久、看得清。很遗憾的是，目前国内、国外的AR智能眼镜都不能算完全合格：单目式的智能眼镜看不清；市面上双目式的智能眼镜戴不稳；头箍式双目AR智能眼镜则戴不久。

因此，在设计AR智能眼镜时，戴得稳、戴得久、看得清成为严格的标准，三者缺一不可。合格的AR智能眼镜应视角大、真实感强、无眩晕，显示屏能够根据需要隐藏、出现、移动，摄像头中置，观看图像场景与现实场景更贴合。

软件，让培训无限接近工作场景

在硬件满足要求的情况下，软件是实现完美培训功能的核心。以0glass为例，我们开发了三大SDK（软件开发工具包），包括增强现实NginAR SDK、大数据处理NginBD SDK、机器视觉NginCV SDK。

在培训场景中，通过增强现实NginAR SDK，能够自动或半自动生成AR图形/图像，对现有与培训相关的图文声像等素材进行可视化编辑，开发出基于培训场景的各类AR应用；大数据处理NginBD SDK实现了“以人为中心”的企业大数据采集、清洗、储存、挖掘、推送，帮助企业培训实时追踪信息；机器视觉NginCV SDK能够敏捷识别图像，实时追踪物件，满足企业培训领域中不同场景、不同环境的使用需求。

我们基于此三大SDK开发了一套工作辅助与培训系统——PSS（Performance Support & Training System）。只要将与培训相关的文字、图片、视频、语音信息导入这个系统进行编辑和处理，智能眼镜就能将数字信息叠加在真实操作对象上，提示、指引学员使用何种工具、何种操作姿势、如何搭配物料。这样，学习场景与工作场景无限接近直至重叠，从根本上解决了师资有限、培训周期长、评价不客观等问题。

解放双手 让培训与实践同步

经过不断研究与实践，我们发现可以通过四大模块来展开AR培训：实时指导、透明管理、个人教练、知识沉淀。

第一，实时指导。企业将现有的与培训相关的文字、图片、视频、语音信息导入相应软件系统进行编辑和处理，AR智能眼镜便能将维修数字信息叠加在真实操作对象上，提示并指引学员正确地使用工具、采用操作姿势、搭配物料。

第二，透明管理。PSS通过人与智能眼镜之间的交互、第一视角采集图像、视觉算法识别等方式获取学员平时工作的细节，经软件系统中的数据模型进行对比得到其工作数据报表，并给出针对个人的、具体到步骤的改进建议。与此同时，系统能够积累分析数据，提前预防并纠正错误，加深维修学员对错误操作的记忆，避免坏习惯的形成。同时，管理人员或老师能够自由选择学员的第一视角了解其真实动手过程，结合数据分析了解其真正痛点，优化培训课程，给出具体到某个操作细节的改进建议。

第三，个人教练。我们将现有培训系统与AR培训系统连接，将课程要求和操作指引可视化、流程规范化，让理论与实践无限接近直至重叠，让学员学习理论知识的同时体验实操。利用智能眼镜特殊的图像呈现方式，AR培训系统犹如一名优秀的培训教师站在学员的眼前，用最标准的动作、最规范的流程，教导学员识别每一个部件，完成每一个步骤。

第四，知识沉淀。PSS利用AR智能眼镜天然的第一视角和自然的交互方式，采集维修学员的培训数据（利用文字、语音、图片、视频、动作图像识别记录其工作过程中的每个细节），实时捕获学员操作过程中好的经验和技能，智能生成实战型课件。AR培训系统能够将隐性知识结构化，沉淀于平台，按需获取，同时，将结构知识行为化，固化操作行为，让系统成为知识管理的过滤器和沉淀器。

四大模块可以解决“记不住、管不了、学不好、难传承”等企业培训痛点。针对那些操作繁琐、操作规范/流程长、对效率有要求、对工作结果的安全性要求高的行业，如能源、制造、维修、生产、航空、医疗、培训等领域/行业，AR培训让工作场景与学习场景距离甚远的问题迎刃而解。

在与国家电网的联合研发过程中，我们为国家电网超高压设备和线路提供了基于智能眼镜、增强现实、大数据、物联网机器学习的智能化巡检维保系统，实现了巡检培训中的实时指导、透明管理，解放了员工的双手，实现紧急任务的及时推送。智能眼镜让学习场景与工作场景无限接近直至重叠，从根本上解决了理论与实践脱离的问题。

AR技术将为各行各业从业人员带来工作方式的持续性变革，并不断推动技术的传承。我们相信，未来AR的身影不仅仅出现在装配、维修、维护等方面，还将在工厂规划、生产制造等各个环节发挥作用。