增强现实技术在基础教育教材领域

1、基于AR技术的基础教育教材的优势

相对于传统出版形式，基于AR技术的基础教育教材优势显著，主要体现在以下几个方面。

一是可具象呈现文字和二维图片难以解释的抽象概念，以及现实中难以直接观察的对象，创建立体、形象、直观的学习内容，如分子结构、人体内部结构、磁感线、等高线等，解决纸质教材无法攻克的教学痛点。

二是AR技术可以将音频、视频、动画、游戏等多媒体资源与纸质图书有机融合。同时还支持新型的360゜全景资源，极大地突破了纸质图书承载信息的约束，给学生带来更加丰富、有趣的学习体验。

三是支持实时交互和多种交互形式。学生可以根据个人需求对3D模型进行实时的旋转、缩放、透视等操作，并可自主选择播放多媒体资源，满足自主化、个性化的学习需求，使传统的静态、单向、被动式学习方式转变为浸入式、互动式、探索式的学习体验。同时，有些交互操作基于手势，摒弃了鼠标、键盘，让学生以一种更为自然的方式与虚拟对象和场景进行交互。

四是可以实现图书内容的动态更新。纸质图书内容的更新和补充只能通过教材再版来实现。AR技术可在纸本内容不变的情况下，通过后台迭代及时更新关联内容，赋予图书动态的生命力。

五是保障教材使用的安全性。教育部在《关于2017年中小学教学用书有关事项的通知》中明确提出：“中小学教材中一律不得出现提供额外教学辅助资料的各类链接网址、二维码等信息”。这让中小学教师和学生查找资源增加了难度。AR技术基于图像识别算法，不需要对页面做任何更改，就可以将多媒体资源与图书相关联。

2、基础教育领域AR出版物面临的问题

虽然AR技术对于基础教育教材优化升级推动作用显著，但现阶段出于出版社自身基因、技术应用成熟度、用户特点等原因，基础教育领域AR出版物开发面临的问题也不容忽视，主要包含以下5个方面。

开发成本高，技术人员缺乏，自主研发难度大。相较于传统图书，AR类图书涉及三维数字内容的制作和程序的编写，技术开发成本较高。1个AR模型的制作成本一般在3000—20000万元不等；1本包含10个左右AR模型的图书，仅模型制作费用就可高达数十万元。而教材在出版和审核上都更为严格，对3D模型的精细度、交互操作、增强效果等的要求也就相应更高，进一步加大了AR教材的开发成本和开发难度。

此外，AR出版具有一定的技术壁垒，需要专业技术人员；而出版行业技术人员缺乏，如果自建团队，技术人员薪资较高，人力成本会大幅上升，这限制了出版社自主研发的步伐。

合作开发、引进版权模式下，内容维护难度大。出于开发成本、周期和人员的多重考虑，现阶段多数出版社还是选择委托开发或合作开发的形式。这两种情况下，存储AR内容的后台服务器通常不在出版社，而在技术公司手中，内容维护难度较大。一些引进版权的AR教材，也存在类似情况。

资源关联和存储依托网络，使用安全性上存在一定风险。AR内容的存储、关联和使用都需要网络环境，有可能出现识别无效、关联失效、关联错误、显示滞后等问题。因此，出于安全性考虑，不少出版社对AR教材、教辅仍持观望态度。

内容呈现依赖电子设备，青少年长时间使用影响视力水平。AR出版物大多需借助手机、平板电脑等电子设备进行阅读，基础教育教材的使用主体是青少年，视力正在发育期，长时间观看电子屏可能会对视力造成影响。

盈利模式尚不清晰，财政资金支持力度有限。教材定价相对固定，教辅类图书定价虽有一定自主性，但使用者对AR体验的需求弹性很大。因此，高昂的开发成本，很难从价格和销量上得到弥补，盈利模式仍有待探索。同时，虽然国家相继出台鼓励增强现实和虚拟现实技术应用的政策性文件，但关于人才培养、项目支持方面的财政性政策和扶持基金仍然缺乏，资金层面支持力度有限。