AR技术在计算机组装与维护课程实训教学中的应用

摘 要：AR技术是当今应用广泛的现实增强技术，其在教育教育行业的应用可以有效弥补传统教育的短板。这种技术对于计算机的组装和维护课程非常有用，可以在不破坏真实计算机环境的情况下完成模拟。这尤其适用于计算机组装和维护课程实训教学。因此，在本文中，将从AR教育技术的实际作用入手，分析AR技术在计算机组装与维护课程实训教学中的应用，对计算机组装与维护课程进行教学，以确保实训效果最大化。

关键词：AR技术;计算机组装与维护课程;实训教学

当前大多数高校在开设计算机专业时都会设置计算机組装与维护这门基本专业课。本课程是一门动手作为基础的课程，要求学生学习如何组装和调试自己的计算机，安装和维护自己的操作系统和各种软件。但是，由于实训现实条件有限，这门课程中存在许多要求学生动手干预的实际培训场景，往往这些场景不能从理论上进行讲解，与当前条件下要求学生进行动手操作相矛盾。如果需要实训的场景不能在现实的条件下进行，教学效果会受到一定影响。现阶段，AR技术成为发展的重点，而今天，随着各种电子产品的大规模推广和发展，AR技术已经深入人心，而网络化、数字化的教学方式广泛普及在教育行业。电脑组装与维修课程实训教学通过引入AR技术，让学生置身于AR技术教育环境中，从根本上提高电脑组装与教育课程实训的维护。

一、AR教育教学平台的作用

计算机组装与维护课程实训教学在很多以工科为主的学校中都广泛存在，它不仅可以提高学生对于计算机的熟悉程度，也具有很强的理论性和实用性。以往的传统教育将老师作为课堂的主导者，对于实践性如此强大的课程也通常只侧重于理论教学，最终导致学生实际操作能力很差。以AR技术作为基础，可以通过改革工科院校计算机组装与维护课程的实训教学，使学生能够在教学过程中感受的更加真切。通过创造多样化的教育环境，为我国大国发展定位培养一批能够满足当代要求的高素质人才，而AR技术本身就是一门具有高科技属性的技术，它包括视觉，听觉，感觉触觉等多方面融合的技术，创造一个和现实环境一样的虚拟环境来满足学校对于实用性计算机人才的培养，搭建合理的AR教育技术平台，细化教育形式，利用全新的教学方式调动学生的动手积极性，了解教育的重要难点知识，从而更有效的解决问题。除此之外，AR技术还可以进行沉浸式教育，改造以往静态学习的习惯，让学生把抽象思维知识进行细化然后落到实处，进行具体的理解，减少学习难度，学生的理性思维能力得到极大发展。

二、实训教学设计情况

计算机组装与维护课程实训教学主要针对广大计算机市场培养"高素质、高技能"计算机人才，专门针对"计算机安装、调试与维护"岗位而设计。本课程设立的根本目标是让学生能够利用系统学习计算机知识，掌握并且熟练计算机的各部分组成，并且能够单独组装和维护计算机，安装计算机应用系统和操作软件，以及对于常见的计算机故障，能够排除故障。本课程与与其他多种计算机专业课程共同构成严密合理的计算机网络专业基础课。本课程的主要教学方式是融合教学。教师首先统地讲解理论知识，学生之后再根据理论的基础上通过大量的动手练习获得每个计算机组装与维护的相关知识点，由于在现实生活中实训场地的往往会受到限制，大部分大学课程都设在公共机房，可能与其他专业课程共处一地。在公共机房安装、维护计算机会影响其他课程的进度。同时，出于防病毒措施等安全考虑，很多学校会严格管理学校机房计算机的使用，使它们具有保护系统，不能够随意的改装或者进行维护。这就导致实际操作无法按帮助学生完成计算机组装与维护课程实训。故而，这就存在很强的现实问题需要去解决。以往的方法通常是在学校中挑选几台能够进行设置改革的计算机，方面学生进行分组实际操作，但是实际上这种传统方法存在很多问题，比如难以满足所有学生对于操作的需要，分组工作并不能保证所有学生都能做到，也难以满足教育要求。随着AR技术在各高校实验教育中应用的增多，这一矛盾可以通过将AR技术引入计算机组装与维护课程实训教学，增强学生的实践能力，培养学生综合素质。

三、AR教育技术的构建方式

3.1头戴式AR教育技术

使用定位追踪器、数据手套等组成的头戴式AR教育技术，用于在工科院校计算机组装与维护课程实训教学，让学生从各个角度感受知识，形成直观的认识情景认识。例如，通过将设备应用到计算机系统的配置和运行原理中，学生可以通过AR技术建立的虚拟场景进行计算机组装与维护，可视化软件系统的各个部分，对软件系统之间建立连接，AR技术更够直观的感受到真实场景，学生可以深刻感受计算机组装与维护过程中的感觉，甚至感受到计算机系统在实际工作中的方向。在017年美国曾经推出了具有一键操作、功能统计等特点的头戴式AR技术，它极大地提升了学生的学习动力。还有一些公司正在设计用于真正离开现实环境，完成计算机组装与维护。

3.手持式AR教育技术

使用便捷设备和APP软件创建高效的教育流程，使用手机将虚拟景象融入计算机组装与维护课程教育，提升学生的教育体验，确保他们自身的专业知识。但是，需要格外留意的是，手持 AR 技术要求学生完成计算机组装与维护课程需要合理配套的课程书籍。学生可以用手机摄像头拍摄书籍照片，把静态的图片变成动态的演示效果从而达到计算机组装与维护的效果。例如，在使用手持AR技术进行计算机组装与维护，当计算机遇到病毒传播时，学生可以通过扫描感染病毒传播的图片或感染病毒的图片，完后完整的看到计算机感染病毒的动态过程，从而明确防病毒和防御过程能做的事情。这种方法可以有效地提高计算机组装与维护课堂教学的效率。

3.3桌面式AR教育技术

近年来，桌面AR教学技术得到了广泛的发展，在美国，学生们正在通过设计具有六门基础课程的手持AR教育/教育平台设备来提供计算机组装与维护教育资源。学生使用眼镜、激光笔和其他道具，用肉眼创造3D 体验。例如，一所技术学院的计算机组装与维护课程实训需要对系统进行组装，对电脑的硬件进行组装，并且在组装完毕后要进行维护，这个过程中会用大大量的软件技术。桌面AR教育技术凭借虚拟功能，将所有的硬件与软件都进行模拟，让学生在虚拟环境中能够做到完整高质量的计算机组装与维护。除此之外，桌面AR教育技术还可以帮助学生监督操作过程中出现的错误和问题，并且给与正确提示，及时获取状态并简化编程应用程序测试。

在本文中，笔者将以为AR教育技术的构建方式例来分析如何使用AR技术进行计算机组装与维护课程中的练习。在计算机组装与维护实训教育中，通过软件部分的真实操作，例如安装操作系统和应用软件，来模拟真实环境是比較困难的。AR技术搭建的系统环境与实际系统环境没有实际区别，并不会为学生带来体验感上的不同不影响系统使用，学生可以充分练习，提高对知识点的理解和获取。实训内容设计还应兼顾上、下环节，让学生应用以前学过的知识加深对知识点的印象，起到知识整合的作用。

结束语

从上面的例子可以看出，AR技术的使用在计算机组装与维护课程的实训教育中有着非常重要的作用。通过实际操作模拟AR技术，可以让学生体验到与真实计算机相同的效果。通过整合培训的设计，每次实际操作都可以利用上一堂课学到的知识点，每个设计的实训内容为下一次实训开辟了道路。这样子的使用AR技术形成的虚拟环境进行训练得到正确的方式去维护和组装计算机。只有这样，学生才能加深印象，体现实际操作的实际重要性。与此同时，AR技术在应用教育方面还有很大的空间。本文的主旨也是以此为基础，希望能起到开辟新的思维方式的作用。

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作者简介：

刘挺，讲师，江西上饶人，1982年5月，学历：本科，学位：硕士，研究方向：计算机应用技术，工作单位：上饶幼儿师范高等专科学校。

注：本文系江西省教育厅科学技术研究项目一般项目“AR技术在计算机组装与维护课程实训教学中的应用研究”阶段性成果（项目编号：191259）