第一篇：三S技術在基層林業工作中的實踐及前景展望（推薦）

三S技術在基層林業工作中的實踐及前景展望

作者：李誠 曾海平楊東海 來源：寧都縣林業局 更新時間：2009-03-02 00:00:00

瀏覽：2054次 評論：0條 三S技術簡介

1.1 地理信息系統GIS

地理信息系統 Geographic Information System 簡稱 GIS,是在計算機軟件和硬件的支持下 ,運用系統工程和信息科學理論 ,科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據 ,以提供對)規劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統。地理信息系統是集地球科學、信息科學、計算機科學、環境科學、管理科學于一體的邊緣科學。其最大特點在于可以把社會生活中的各種信息與反映地理位置的圖形信息有機地結合起來 ,從而使復雜空間問題的科學求解成為可能。它具有空間數據處理能力和空間信息分析能力 ,屬性數據和圖形數據并存的特點 ,可根據用戶的要求迅速地獲取滿足需要的各種信息 ,并能以地圖、圖形或數據的形式表示處理的結果。

1.2 全球定位系統GPS

全球定位系統（Global Positioning System-GPS）是美國從本世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。經近10年我國測繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，贏得廣大測繪工作者的信賴，并成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導航和管制、地殼運動監測、工程變形監測、資源勘察、地球動力學等多種學科，從而給測繪領域帶來一場深刻的技術革命。

1.3 遙感RS

遙感Remote Sensing簡稱RS,它的含義是遙遠的感知,也就是不直接接觸物體,從遠處通過探測儀器接收地物的電磁波信息一般是電磁波的反射、輻射 ,通過對信息的處理 ,從而識別地物。遙感一般選用衛星或飛機作為傳感器的遙感平臺。遙感探測不受地面條件的限制 ,視域范圍大 ,不僅可以獲得可見光波段的電磁波信息 ,而且可獲得紫外、紅外等波段的信息 ,加之成像周期短 ,可以彌補傳統調查方法中的周期長、野外勞動強度大的不足 ,特別是對一些高、寒、熱人跡罕至地帶的調查更具有利用價值 ,已成為森林資源動態監測不可缺少的信息源。實踐證明 ,在宏觀、快速、動態性等方面遙感具有其他技術不可代替的優越性。

三S技術在基層林業工作中的應用實踐

我縣林業技術工作者近幾年對三S技術在基層林業工作中的應用進行了積極探索和實踐，取得了較好的成效,三S技術已應用到林改、林業產權交易、森林資源評估、公益林管理、林地查驗、森林資源調查、營造林規劃設計及檢查驗收等多個環節，林業技術正逐步進入高精度、高效率的軌道。

2.1 地理信息系統(Gis)應用實踐

2.1.1 林改應用

林改內業是工作量非常大的一項工作，用手工方法精度難以保證，效率很低。我縣從2006年林改內業期間開始使用地理信息系統。軟件使用的是江西省林業規劃院開發的林權證附圖打印系統。

2.1.1.1 基本操作步驟

1、將林改內業圖(或外業圖)掃描進電腦并進行配準和糾正；

2、對林改宗地進行矢量化(在電腦中沿宗地界勾描一邊)；

3、按設計好的界面打印出附圖；

4、矢量化后自動產生面積，在電腦中直接導入林改數據庫用于制證(附圖打印系統軟件先導出到Execl表中，再由Excel表導入到Access數據庫)；

2.1.1.2 使用效果分析評估

林改工作中地理信息系統應用成效非常顯著，省廳督查組及相關領導給予了高度評價，并向其它縣市推廣。

一是保證了面積計算的準確性及制圖質量。理論上使用地理信息系統計算的面積其誤差可以接近為0，實際操作中也會出現一些誤差，原因主要是矢量化時對重復邊處理得不好，工組操作不夠熟練及一昧求快所致。操作熟練后面積誤差一般能控制在0.5%以內。

二是提高了工作效率，大大加快了速度。工組人員擺脫了傳統的點坐標格計算面積的枯燥煩瑣勞動，經測算工作效率提高了10倍以上。使用過地理信息系統的，基本不會再用點方格紙的方法計算面積了。

三是為后續應用打下了良好基礎。林改宗地矢量化后以宗地文件的形式保存在電腦中，為后續利用提供了極大的便利。我縣此后的林業產權交易、森林資源調查評估、各項規劃設計都反復用到這些資料。

近些年在寧都周邊縣從事林業經營的公司、林業大戶，通過在經營活動中的比較,對寧都的林權證制圖質量及面積的準確率也發出由衷的贊嘆。

2.1.1.3 技術要點

1、掃描圖的配準糾正工作必須保證精度；

2、林權證附圖打印系統有較多的限制和缺陷，所以在有一定基礎后應使用專業的地理信息系統軟件（當前較流行的地理信息系統軟件國外的有Arcgis、mapinfo，國內的有超圖、mapgis）。專業地理信息軟件包括點、線、面等類型,一般以數據庫的形式管理圖形，每一類圖形為一個表格，一個圖形(比如林改的一宗地)為表格中的一行，便于管理大量的宗地(林權證附圖打印系統同時打開100多宗地便出問題，而專業軟件可以同時打開數萬宗地)；

3、林權證附圖打印系統可將宗地文件導出成SHP格式的文件（地理信息軟件系統通用格式文件）。

2.1.2 公益林管理應用

林改結束后，根據林改資料發放公益林資金是一項難度較大的工作，要把原有的公益林小班與林改宗地進行對應，用手工方法是非常煩瑣的。地理信息系統軟件在這項工作中又顯示了其優越性。

公益林管理我們使用的是一款通用的地理信息系統軟件，該軟件功能強大，結構完善，是當前市場占用率最高的地理信息系統軟件之一。

2.1.2.1 基本操作方法及要點

1、把勾繪了公益林小班的1:1萬地形圖掃描進電腦，按林改宗地同樣的坐標系統配準好并矢量化；

2、把公益林圖層及林改宗地圖層加載到地圖文檔，把其中一個圖層設置為半透明，即可直接看出公益林小班與林改宗地的對應關系。

3、使用select by location工具可選出被某一公益林小班包含或與之相交的林改宗地，使用Clip工具可以切割出被公益林小班包含的宗地（切割前應做好備份）。

4、在切割出的林改宗地中輸入對應的公益林小班號，在Access數據庫中進行統計處理，即可制作出公益林資金發放明細表(地理信息系統也帶有一定的統計匯總功能，但似乎不如Access好用)。

5、在公益林管理中使用地理信息系統的成效也是顯而易見的，據了解，因為準確性和效率問題，許多縣根本沒法建立公益林與林改宗地的圖表對應關系，也有一些縣對林改資料可靠性存有疑慮，所以公益林資金發放的面積全部重新計算和落實。

2.2 全球定位系統(GPS)應用實踐

型號：GPS72，GPS76，2.2.1 基本操作要領

2.2.1.1 坐標轉換參數的設置

1、位置格式的設置

輸入相關的參數，包括：中央經線(江西省經度包括第19和第20兩個6度帶，第19個6度帶經度區間范圍為E108-114，中央經線為E111；第20個6度帶經度區間范圍為E114-120，中央經線為E117；)、投影比例(=1)、東西偏差(=500 000)，南北偏差(=0)。

2、地圖基準的設置

相關的參數，包括：DX、DY、DZ、DA（＝-108）、DF（＝0.0000005）。DX、DY、DZ因地區而異。江西省第19個6度帶DX＝+38.66，DY＝-87，DZ＝-52；第20個6度帶DX＝+41，DY＝-84.7，DZ＝-54.3。

⑷已知坐標點校正ＧＰＳ的誤差

東西偏差＝500000－△Ｘ南北偏差＝０－△Ｙ

我縣根據不同鄉鎮選擇的數十個點（橋梁、叉路口）進行校正，確定的△Ｘ=64米，△Ｙ=0。

2.2.1.2 存點

在接收機正常工作時，任何頁面下持續按下鼠標鍵(3秒)則出現標志航路點(存點)頁面，默認狀態下，此時的光標在“確定”項，再次按下鼠標鍵即可保存該航點。

2.2.1.3 保存航跡

GPS默認設置會自動記錄航跡，即只要打開GPS電源，搜索到衛星信號后，即開始自動記錄航跡，關閉GPS停止記錄航跡。

關于GPS的使用，第六次連清復查時省規劃院發過一份《江西省手持GPS接收機在森林資源連清中的應用說明》電子版，里面有更詳細的說明。讀者要獲取更詳盡的操作指導可查閱該資料。在這份說明中提到，航跡存好后應立即關閉，不能以關機來代替，否則，下次開機后航跡將同時開啟，其原因是這樣很快就會把航跡存滿，并自動刪除前面的航跡記錄。所以一般情況下，不允許使用保存航跡的功能。但我們認為開機開始記錄、關機停止航跡這種設置操作上極為便利，非常便于GPS的推廣使用，只要每次把航跡資料及時存入電腦，刪除前面的航跡影響不大。

2.2.1.4 航點航跡的導出

2.2.1.4.1 基本思路

對于少量的航點，可在手持機上讀出數據，但對于航跡及大量的航點數據就無法這樣操作了。從我們的實踐看，GPS必須與GIS結合，才能更充分的發揮其效能。將GPS中的航點、航跡導入到GIS中，根據這些點和線可以再組合成所需要的點線面等要素，從而完成面積長度計算、制圖出圖等任務(GIS中可以很方便地與地形圖疊加)。對于一些界線明顯、實地行走困難的地段，對坡勾繪與GPS實測資料相結合也是提高效率的方法之一。

2.2.1.4.2 操作步驟

1、使用專用連接線把GPS通過串口連接到電腦;

2、啟動MapSource軟件。我們現在用的MapSource版本是6.9.1漢化版。在MapSource中要設置好與手持GPS一樣的參數。通過傳送菜單中的從設備接收工具即可從手持GPS機中將數據傳入MapSource(GPS機應打開)。

3、接收的數據可以保存為以*.gdb為擴展名的文件，下次再使用時通過MapSource打開此文件即可。MapSource可以進行航點航跡的查看、移動、刪除等操作，因為覺得導入GIS中使用更為方便，所以未深入探究。

在MapSource中，我們沒有找到與GIS直接的接口，我們摸索出的方法是將航點航跡數據復制到Excel中(每個航點為一行，航跡數據也會分解成若干個點，并按時間順序編號)，在Excel中，對坐標還要進行一些處理，因為其XY坐標數據連在了一起,所以通過left、right函數取出XY值形成單獨的字段，并給X坐標加上帶號（寧都為39）,保留點號、X值、Y值三個字段，保存并關閉Excel；

4、在地理信息系統軟件中加載前一步制作的航跡文件；

5、按點號順序將航跡點連成線或多邊形，即可求出長度或面積(在MapSoure中航跡點是用線邊接在一起的，但目前還沒有想到把那些連接線直接搬到GIS中的方法，我們正在設計一個在GIS中將這些點按順序自動連接成線或面的程序，由于有順序號，使用自動捕捉功能，在電腦中手動將各個點連起來也還是很便捷的)。

8、疊加掃描并配準好的地形圖，加上標注即可制作出成果圖。

2.2.1.4.3 應用場合

我縣現有GPS5臺，型號為GPS72、GPS76。

輔助判圖：通過GPS快速測出站立點的坐標，標注在地形圖上對判圖可提供很大幫助，對陌生地形、復雜地形、視線不開闊、以及新手有很大的幫助。

礦山面積測量：礦山一般都破壞了原有地形，用地形圖勾繪比較困難，即使沒破壞地形，有些不是明顯山脊山窩的界線也難以分辨，使用GPS，只要讓民工持GPS繞邊界走一圈，在開始點開機，在結束點關機，按前述方法導進電腦，即可計算出面積和出圖。

林區公路測給：我們為兩個林場測過林區公路，就是沿公路走一遍，把航跡導入電腦，疊加到地形圖上出圖，其間有部份路程使用了汽車，發現車速過快時誤差較大，在步行情況下精度可以保證。

2.3 遙感(RS)應用考察及實踐

當前比較成熟的遙感資料來源主要是衛星照片和航拍照片，目前北京提供衛片的公司很多，筆者考察及對照過多家公司的衛片資料數據，以下列出幾種。美國QuickBird(快鳥)衛星是目前商業應用領域分辨率最高的一顆衛星，其全色數據分辨率達0.61米，多光譜數據分辨率達2.44米，成圖比例尺可做到1：2000。

價格為每平方公里146—389元，法國SPOT-5數據分辨率分別為：2.5米全色、5米全色和10米多光譜，帶寬均為60公里，一景面積3600平方公里，每景單價為14900—29800元（每平方公里4—8元），最小單位為1/8景。

從衛片的效果看，快鳥0.61米數據完全可以分辨出地類、郁閉度，結合樣地資料應該能分辨出樹種，可以完成大部份的小班區劃調查工作，而且價格也已經基本上可以接受。當前的應用障礙主要是高分辨率的存檔資料一般為大中城市，林地的較少。如果是編程拍攝，一是成本較高，二是周期較長(原因之一是林地衛片重復利用率低，衛片公司不會優先拍攝。原因之二是南方陰雨天氣多，時機難以把握)。

江西國土部門1996年就開始使用航片，江西最新航片為2005年拍攝，為黑白的，主要也是國土部門在使用，初步對照其分辨率與快鳥0.61米數據類似，完全可以用于小班區劃，但目前林業部門要獲得還比較困難。

我縣目前正將航片試用于造林綠化“一大四小”的規劃設計，與林業部門當前使用的古老地形圖相比，因其房屋、道路狀況更新到了2005年，所以有較大的優越性，但林業工作站人員掌握使用還有一個適應階段。

最近發現的一個使用訣竅是：航片圖反著看(即由北往南)其效果好得多，所以如果是在GIS中查看，必須將其旋轉180度，如果是打印出來的圖，記著把它倒過來。另外根據我們的觀察，打印出來的航片圖以1:2500至1:5000比例尺的效果較為理想。

目前還有一些公司提供遙控飛艇、遙控飛機的拍攝服務，因其快速靈活，理論上說其應該很有前途。但從與多家此類公司的交流情況看，其用于林業的模式還不是很成熟，成本較高。福建省將樂縣林業局采用繩索控制汽球將自動攝相機升上高空進行遙控拍攝，全套設備在4萬元左右，目前還沒有得到其效果情況的資料。

三S技術在基層林業工作中的應用前景展望

3.1 防火指揮

從多年的森林火災撲救實踐看，撲火指揮的效率極低，在許多情況甚至根本無法實施有效指揮，是最有必要實施三S技術且最能夠體現三S技術威力的場所。根據目前的技術發展狀況，設想其運作模式為：

1、建立林業基礎地理信息系統，其內容應包括:最新航拍圖、最新地形圖（在難以從測繪部門獲得地形圖的情況下可結合航片圖自行制作）,道路（應包括普通公路、林區公路、林區小道）、村莊(最好能包含到自然村人口及勞動力信息)、河流、手機信號覆蓋面、森林資源狀況等項目，以上內容的獲取應結合二類調查進行。

2、發生森林火災時，撲火隊或火情觀察員使用GPS測出隊伍位置、火點位置，并通過手機或其它通訊設備報告到指揮部。指揮部參謀人員及時把坐標輸入電腦，通過地理信息系統及時定位到地形圖或航片圖，形成最新的包括火點火線、撲火隊伍、地形地貌、水文、可調配勞力、森林資源價值、通信保障等情況的現場態勢圖，該態勢圖可幾分鐘更新一次，有了現狀態勢圖，指揮員便能真正實現高效率的指揮。

對火線走向可建立模擬動畫，有條件的還可利用衛片、航片資料結合地形圖建立電子沙盤。

3.2 森林資源調查

將航片資料(RS)加載到地理信息系統(GIS)，即可直接進行小班區劃。利用樣地調查資料建立樣地數據與航片判讀信息的對應資料進行小班因子航片判讀訓練及準確性檢驗和校正，對因樣地資料偏少無法保證可靠性的林地類型可進行補充樣地調查。在固定樣地調查的應用上，為了便于今后復查，除了存儲樣地西南角的坐標點，還應當存儲尋找樣地路線的關鍵點：比如公路與小路的叉點、林間小路的叉路口，除個別地勢險要地段的目測點，今后固定樣地的復位率應該可以達到100%。

3.3 樹木精確定位管理：安裝GPS基準站，GPS手持機的精度將可達到厘米級（據了解江西省2009年底GPS基準站將全面建設完工），將GPS點導入GIS并編號即可實現對樹木到每一株的管理,可用于古樹名木、珍稀樹木保護管理及林木認養經營模式。在營林設計及檢查驗收中，可實現以行或株為單位進行管理。

3.4 小區域林業調查:類似于2008年的南方雨雪冰凍災害調查，平時的火災調查、造林作業設計調查都屬于小區域調查，三S技術在此類工作中應用模式主要是遙感資料的獲取，主要考慮以下途徑：一是衛片的編程拍攝（針對某一地區臨時拍攝）；二是遙控飛艇、遙控飛機的拍攝，三是數碼相機的對坡拍攝。需要解決的難題主要是實地坐標點定位問題。

第二篇：在基層工作中的一憂、二喜、三盼

在基層工作中的一憂、二喜、三盼

陳坊鄉肖楠

在大學生村官這個崗位近一年的工作里，雖說時間短，但感觸不少，主要有一憂，二喜、三盼。

一憂，憂本職工作與現實工作跨度大。在陳坊鄉工作以來，大部分時間擔任的角色是政府工作人員，并非大學生村官。雖然有時候會去村里了解工作，但是接觸面很狹窄，對群眾了解不夠深入。所以憂在任的兩年內不能較好地完成大學生村官的使命。二喜。一喜在基層工作能夠較快的提升工作能力，這段時間里接觸到各類工作，學習到如何處理一些突發事件，學習到如何和老百姓打交道等等知識，基層工作提供了一個很好地學習的平臺。二喜在基層工作中無論是鄉鎮還是村里，領導和同事十分友善，在工作中和生活中給予了很多幫助，營造了良好的工作環境，培養了濃厚的友情和同事情。

三盼。一盼更多的年輕人能深入基層，充實大學生村官隊伍，幫助群眾解決生活上的困難，提升群眾精神文明的追求。二盼在未來一年的工作里能夠有更多的時間去接觸群眾，解決群眾的困難和需求，成為一名切切實實的村官。三盼能在大學生村官這個崗位上能樹立一個好的形象，因為大學生村官很容易被誤認為是到基層鍍金，并非真心實意的為群眾辦實事。我想通過自己的工作，轉變老白姓這一看法，樹立一個良好的大學生村官的形象，為今后更多的大學生村官掙個好口碑，從而更好的貼近群眾，更好的和群眾溝通，為群眾辦實事，做好事。

第三篇：變性高效液相色譜技術及其在植物檢疫工作中的應用前景

變性高效液相色譜技術及其在植物檢疫工作中的應用前景 摘要：本文介紹了變性高效液相色譜(DHPLC)技術的基本原理及影響因素，并結合植物病原鑒定技術的特點，分析了DHPLC技術在植物檢疫工作中的應用前景，證明了DHPLC技術將成為一種快速、準確、高效的新型植物病原檢測技術。

關鍵詞： DHPLC 植物檢疫 核酸分析技術

DHPLC是變性高效液相色譜(denaturing higperformance liquid chromatography)的英文縮寫，是近幾年才逐漸發展成熟的核酸分析技術，目前在生命科學領域中已得到廣泛的應用。是一種基于異源雙鏈分析(heteroduplex analysis)的基因突變、單核苷酸多態性(SNP)、DNA片段長度多態性的高精度、高通量的新型檢測技術。

植物檢疫工作中，由于植物病原特殊的生物學特點，而具有原理、步驟程序各不相同、種類繁多的鑒定技術。大多數病原如病原細菌、病毒、類病毒在傳統的目測法、培養基篩選、免疫電鏡、血清學鑒定等步驟后，還需進行指示植物鑒別及致病力檢測。其步驟繁雜，時間冗長甚至超出苗木存活容許的時間范疇等缺陷給檢驗檢疫工作的順利實施造成了一定的困難。變性高效液相色譜技術(DHPLC)的出現為解決以上問題提供了極大的可能，這種技術利用基因的物理化學性質，將先進的高精度大型儀器分析技術與核酸提取、體外擴增等經典分子生物學技術相結合，實現了生物學、物理學、分析化學等多學科交匯互融，既發揮了化學儀器的高精密度的優勢，又體現了物理學和生物技術的成果，是當今學科交叉領域又一杰出科研碩果，可為未來植物檢疫技術發展提供了新的前進方向。

一、DHPLC的基本原理及影響因素長度多態性分析原理

DNA分子帶負電荷，通過一種充當‘橋梁’作用的分子一使TEAA(三乙錢醋酸鹽)的陽性按離子與DNA相互作用，與柱子固相填料表面分子結合，DNA分子本身得以吸附到柱子上。這樣DNA分子結合的TEAA越多，與固相結合得越牢固。經基鏈與固相結合的強度會隨著流動相中乙睛濃度的增加而減，DNA片段越長，結合的TEAA越多，越不易被洗脫。因此DNA片段大小分析是長度依賴性分離，而非序列依賴性分離。變性溫度是影響DNA片段分析的一個重要因素。而在不變性溫度條件下，可分離長度不同的雙鏈DNA分子。基因型多態性分析原理

DHPLC的基本原理是異源雙鏈分析(heteroduplex analysis)。異源雙鏈(heteroduplex)指由不完全互補的兩條DNA單鏈形成的雙鏈DNA，同源雙鏈(homoduplex)指由完全互補的兩條DNA單鏈形成的雙鏈DNA簡略來說，異源雙鏈和同源雙鏈對介質有不同的親和力，因此，它們從介質中被洗脫下來的條件有差別。如果PCR產物源自純合子或者發生了純合突變的個體，那么只有在與另外一種純合野生型序列的PCR產物混合，再變性復性，才能夠形成上述雜合和純合雙鏈。雜合雙鏈存在錯配堿基，其變性溫度低于純合雙鏈，當溫度升高到一定程度，先于純合雙鏈在錯配堿基周圍解鏈變性，導致雙鏈減少和單鏈增

多。由于單鏈比雙鏈所帶的負電荷少，雜合雙鏈比純合雙鏈更容易形成單鏈，其保留時間短于純合雙鏈，在圖譜上先于未解鏈的純合雙鏈出現。隨著變性溫度升高，純合雙鏈也會部分變性，A=T含有2個氫鍵，C=G含有3個氫鍵，前者變性程度比后者低，因此先出現的峰為含有AT的雙鏈，后出現的為含CG的雙鏈。利用這種雜合和純合雙鏈在保留時間上的差異，可以快速分析單個核苷酸的突變，從而進行基因型的判定。DHPLC的影響因素

（1）PCR產物的影響

PCR擴增為高通量基因型檢測提供了標本源。DHPLC對PCR中的引物、試劑雖無特殊要求，而且也不必對PCR產物進行預處理，但是要盡量保證PCR擴增產物的忠實性，避免人為引入錯配堿基。

（2）洗脫溫度

溫度是影響DHPLC檢測基因型成功與否的至關重要因素。如將檢測溫度提高2℃后，就可在RET基因中發現兩個漏檢的突變基因型。有些基因突變對溫度不敏感，在較寬的溫度范圍內(懸殊8℃左右)都可對其進行有效篩檢；但有的突變對溫度要求嚴格一些，如BRCA1基因的56134C/T與 2640C/T，只有分別在59℃與57℃下，才能被檢測到。

（3）固定相

目前，有幾種不同的分離介質被用于突變分析中。如美國Transgenomic公司應用大小為2 m的無孔聚苯乙烯顆粒作為分離柱的材料，惠普公司則使用孔徑為3.5 m的硅膠作為分離柱介質。這兩種柱的分辨率似乎相似，但壽命卻大不相同，前者通常可分析6000個左右的樣品，而后者僅可分析1000~2000個樣品。最近，瓦里安公司(WalnutCreek,CA)開發出多聚物包被的堿性化硅膠柱。也有嘗試將無孔聚苯乙烯與有孔硅膠結合，制成單片集成毛細管柱，可使柱效提高40%。

（4）流動相

流動相中離子配對劑的TEAA濃度對DHPLC分析的溫度有顯著影響。如果TEAA的濃度從lommol/L升高至200mmol/L，那么對應的最佳檢測溫度就要提高4-4.5℃。流動相的pH值(6-9)對檢測效果幾乎沒有任何影響，但pH值太高，將會使雙鏈DNA完全變性，達不到檢測目的；pH值太低，又會干擾DNA與TEAA的相互作用，影響檢測

效果。．

二、DHPLC在植物檢疫工作中的應用前景DHPLC在有害生物鑒定中的應用

（1）DHPLC在原核有害生物鑒定中的應用

植物檢疫工作中，檢疫性原核有害生物主要包括細菌、植原體、病毒、類病毒等。關于原核有害生物相關的DHPLC檢測技術報道主要集中在醫學領域。2004年Bode E等以保守基因ITS(16S～23Sintergenic spacer region)和功能基因gyrA為鑒定依據，在42種待測細菌中準確地檢測出Bacillus cereus菌和Bacillus thuringiensis菌。Hurtle W等利用DHPLC對較廣范圍的細菌種類

進行基因鑒定，幾個屬的39種細菌用來檢驗DHPLC的準確性和可靠性。大多數(36/39)種的細菌擁有可作為分子指紋圖譜的特異表達曲線圖，而且在70余種細菌樣品中，Yersinia pestis(10/70)和Bacillus anthracis(12/74)樣品都被準確地鑒定出來。實驗結果表明，DHPLC的檢測特異性為100％，敏感度為97.7％，predictive值為96.9％，這些數據證明DHPLC可以用于細菌鑒定。Domann E等進行了以16S rRNA基因的V6至V8區序列為靶序列，通過DHPLC區分致病菌多樣性的研究。羅陽等對用變性高效液相色譜(DHPLC)技術篩查了SARS冠狀病毒(SARS.CoV)S蛋白的受體的正常無關個體中氨基肽酶N編碼基因ANPEP的全部外顯子及其兩側部分內含子序列，發現SARS-CoV感染和SARS發病的易感基因或抗病基因。

(2)DHPLC在真核有害生物鑒定中的應用

真核有害生物結構較原核生物更為復雜，基因組構成和基因功能分化更為精細，更多的致病基因和保守基因可作為生物基因型鑒定的依據，這些特點促成了DHPLC在真核生物的研究領域擁有更加寬廣的用武之地，并發揮了更為強大的功能。Kota等通過DHPLC進行了大麥(Hordeum vulgare L.)的基因結構及基因分型的研究工作。陳瑤生等用DHPLC對豬肌肉組織差異表達EST的進行鑒定。Wulfert M、蔣瓊橙等認為人類線粒體DNA(mtDNA)的16024~16365nt，73-340nt及438—574nt 3個區域為多態性高發區，這3個區域的高度多態性使得個體間具有高度的差異性，因而可以用來作個人識別。他們通過DHPLC和PCR對人類線粒體的異質性進行技術檢測。沈靖等采用DHPLC直接測序和PCR．RFLP方法發現與初步證實了中國人的iNOs基因TsP多態性。以上例子有力地證明了DHPLC在真核生物生命科學領域的實用性和通用性，昭示了這種檢測技術在真核有害生物鑒定工作中的廣泛應用前景。

檢疫性植物病原以其危害性大、破壞力強、癥狀復雜多變而成為一類重要的檢疫對象。植物病原生物在分類學中跨度很大，現發現有真菌、細菌、植原體、病毒、類病毒和線蟲等。這些病原生物從致病性這一點講是相同的，但致病機理及基因結構、調節、控制等特點卻大相徑庭。總體來說，植物病原不僅種類多，而且近似種多，表現為檢疫性病原之間易混淆、檢疫性與非檢疫性病原之間難區分、同種病原在不同寄主上表現的癥狀不同、不同種病原在相同寄主上卻可能表現相似的癥狀等具體形式。目前，DHPLC技術在醫學、保健學、環保、生態學領域已得到廣泛的應用，檢測范圍幾乎涵蓋從原核生物到真核生物、從微生物到植物、動物、從低等生物到高等生物的各種生命形式。DHPLC是一套經過反復摸索、改進、總結所得到的較為成熟穩定、準確快速的基因型檢測分類鑒定技術，是一種能夠滿足植物檢疫-工作需要、解決上述難題的行之有效的新型檢測方法。DHPLC在雜交作物品系鑒定方面的應用

從標準的角度而言，我國現行的GB/T3543.3-1995《農作物種子檢驗規程真實性和品種純度鑒定》及其實施指南中列入的對雜交水稻品種的鑒定方法，應是當前世界上較全面的方法，而且也完全與國際接軌。同時，世界上近20多年來，對雜交水稻品種鑒定技術的研究，在理論方面、技術方面都取得了很大的成就，特別是近年將DNA分子檢測技術用于品種鑒定的研究取得了可喜的進展。DNA指紋圖譜技術主要包括限制性片段長度多態性(RFLP)、隨機擴增多態性(RAPD)、擴增酶切片段長度多態性(AFLP)、簡單重復序列或微衛星重復序列(SSR)DNA指紋技術具有多態性豐富、靈敏度高、區分鑒別效果好等優點，但是，主要存在重演性差、技術難度大、成本高、費時等缺陷，目前用于品種真實性和純度鑒定的方法還很不成熟。DHPLC的基本原理是異源雙鏈分析，其技術特點正適用于雜交水稻的鑒定，純和體基因組可作為(野生型)同源雙鏈模板，而雜交體則視為突變型(異源雙鏈)。利用異源雙鏈和同源雙鏈洗脫順序、時間上的差異，可準確地進行雜交水稻的鑒定。Kota等通過DHPLC成功地繪制了大麥(Hordettm vulgare L.)的SNP圖譜，Rupe MA等利用nrp基因通過DHPLC對雜交玉米品系及基因表達等進行了研究。DHPLC在轉基因植物鑒定方面的應用

轉基因技術是將外源基因轉入生物體或細胞內使之表達的技術。在人們構建的外源轉基因載體中，人們設計裟入了基因表達所需的啟動子、終止子序列。為了方便轉基因植物的篩選，人們還整合了報告基因和抗性基因。因此針對這個特點，當我們對轉入的目的基因并不了解的情況下，通過檢測這些基因序列就可對轉基因作物進行鑒定。轉基因作物DHPLC檢測方法可以以目前通用的報告基因(Gus和Gfp基因)、抗性基因(Kan和Lif抗性基因)、啟動子(CaMV35S)和終止子(CaMV35S和Nos等)等具有代表性的特異片段為擴增靶序列(或雜交探針)，將從待檢樣品中提取的DNA，利用特異性引物擴增，與以上基因的標準品混合，利用變性高效液相色譜儀進行溫度變性，復性形成異源雙鏈或同源雙鏈，并先后從色譜柱洗脫，收集信號形成不同吸收峰后再經計算機軟件進行分析判斷。目前利用常規PCR、核酸雜交、熒光PCR、基因芯片檢測轉基因生物的技術日臻成熟，但關于DHPLC檢測轉基兇成分國內外都尚無相關文獻報道，可作為一個全新的研究方向去探索。DHPLC與傳統分子生物學方法

經典分子生物學方法的引人，在縮短植物檢疫鑒定工作的檢測周期、提高檢測靈敏度、提升檢測效率的同時，極大地豐富了植物病原檢測鑒定的技術手段，為實驗室具體的檢測T作提供了更為廣闊的選擇。但其自身的缺陷也逐漸暴露出來，常規PCR檢測步驟簡單，操作方便，假陽性結果m現頻率過高的問題卻無法避免。熒光PCR及基因芯片技術靈敏度高、結果可靠，但熒光定量PCR儀及基因芯片裝置價值昂貴，大多數部門無力購置。Southern、Northern等由于雜交技術耗時長、步驟多，對于檢測人員技術能力要求較高等缺點不適合在檢驗檢疫部門推廣應用。許多研究表明與傳統分子生物學方法相比，DHPLC作為植物病原的新型檢測鑒定技術在準確度和節約成本、高通量、簡捷快速等各個方面都具有天然的優勢。施錦繡等比較DHPLC與直接測序法在單核苷酸多態性檢測中的應用，發現在41個樣本的SERT-E9A/G基因檢測中，DHPLC的檢出率達到了100％。在大規模樣本的雜合子篩檢中，檢測的錯誤率幾乎為0。結論是DHPLC技術是一項可用于未知序列的檢測、尤其是在人群中大規模篩查已知序列的有效手段。Arnold等在BRCA1基因中，DHPLC檢出了所有直接測序找到的變異體，但DHPLC比直接測序的成本至少降低了10倍左右。與基于熒光PCR、DNA芯片的再測序相比，DHPLC不僅成本低，而且靈敏度與特異性也比較高。Kwok等認為，對于頻率高于20％ 的變異，DHPLC的檢出率為100％，而直接測序的檢出率為80％。Choy等通過比較構象敏感凝膠電泳(PCRCSGE)、PCR．SSCA和DHPLC檢測結節性硬化癥基因 C2突變的能力，發現對于TSC2單核苷酸變異的檢出率PCR—CSGE和PCR-SSCA分別為69％和54％，而DHPLC為100％，提示DHPLC優于CSGE和SSCA，特別是在檢出單核苷酸變異方面。這些研究表明，DHPLC是檢測基因組DNA更為敏感而且準確的手段。

DHPLC技術操作步驟簡單，具有自動化程度高、檢測快速、靈敏度高的特點，并可以對樣品進行自動化回收。該技術允許在完全變性、部分變性或非變性條件下分析核苷酸片段，已被廣泛用于核酸片段分離、突變檢測、基因型分析、PCR引物純度分析和純化、SNP分析等方法，單核苷酸突變檢測準確率穩定在96％以上。在最佳條件下，該技術甚至可以對有些雜和體的兩個等位基因進行分離。又由于整個過程無需對DNA產物進行后期無害化處理，可以有效地解決溴化乙錠的環境污染問題。

由于工作和職責的特殊性質，檢驗檢疫的工作對象包含了各類產品，涉及到農業工業等方方面面，實驗儀器的配置、資料種類有較高較寬的要求。高效液相色譜儀作為分析化學常規儀器，被廣泛使用于各地方局的常規檢驗工作中，具有良好的普及率。DHPLC利用交叉科學的優勢，跨領域的發揮高精度化學分析儀器的潛能，挖掘高效液相色譜儀潛在價值，不儀節省了二次購買儀器的昂貴費用，也無形提高了其自身價值。同時，植物病原新型尖端高效液相色譜檢測技術(DHPLC)的研制與檢驗檢疫系統一貫實施科技創新、保持與國際接軌戰略相符，將有助于加速植物病原檢疫技術的革新，確立我國在國際相關研究領域的領先和權威地位。

參考文獻 ：白樺,鄧大君,潘凱楓.變性高效液相色譜在分子生物學中的應用．國外醫學分子生物學分冊．2003，25(4)：303—305．戈峰，現代生態學.北京：科學出版社．2005，21~27．蘇智廣，張思仲.變性高效液相色譜技術在單核苷酸多態性研究中的應用．生命的化學．2003，23(2)：155—157．Hurtle W,Bode E.Kaplan R S.Use of Denaturing High-Performance Liquid Chromatography To Identify Bacillus anthracis by Analysis of the 16S一235 rRNA Interspacer Region and gyrA Gene．Journal of CHnic Microbiology，2003，41(10):475-4766．Domann E，Hong G，Imimlioglu C．Culture-independent identification of pathogenic bacteria and polymicrobial infections in the genitourinary tract of renal transplant recipients．Journal of Clinical Microbiology，2003，41(12)：3273-3283．6 羅陽，姜莉，敖雪．SARS冠狀病毒s蛋白候選細胞受體氨基肽酶N的基因變異研究．遺傳學報，2003，30(7)．Kota R，Wolf M，Michalek W．Application of denaturing high-pergormance liquid chromatography for mapping of single nucleotide polymerphisms in barley(Hordeum vulgare L．)．Genome，2001，44(4)：523-528．王種，陳瑤生，李重生，等．DHPLC對豬肌肉組織差異表達EST的鑒定．遺傳學報，2003，30(12)：1085-1089．蔣瓊橙，伍新堯，區雪玲．應用DHPLC篩查人類mtDNA高區的異質性．中山大學學報，醫學科學版；2003。25(1)：93—96．沈靖，王潤田，王理偉，等．DI-IPLC方法對中國人基因多態性的發現與初步證實．北京大學學報(醫學版)，2001，33(6)：486-492．Guo M，Rupe M A，Danflevskaya O N.Gnome-wide mRNA profilingreveals heterochronic allelic variation and a new imprinted gene inhybrid maize endosperm．The Plant Journal。2003，36(1)：30-44．施錦繡。楊爽，姜正文，等．變性高效液相色譜與直接測序法在單核苷酸多態性檢測中的應用比較．中華醫學遺傳學雜志，2001，18(3)198-201．Gross E.Arnold N，Goettc J．A comparison of BRCA1 mutation analysis by direct sequencing，SsCP and DHPLC．Human Genetics.1999.105(1-2)：72-78．

第四篇：阿克蘇地區在基層黨建工作中的創新實踐

阿克蘇地區在基層黨建工作中的創新實踐

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力，也是一個政黨永葆生機的源泉。在當前經濟體制深刻變革、社會結構深刻變動、利益格局深刻調整、思想觀念深刻變化的新形勢下，加強黨的先進性建設，保持黨的生機和活力，必須以改革的精神、改革的舉措，推動基層黨建工作創新發展。回顧近年來阿克蘇地區基層黨建工作中的創新實踐，主要有以下特點：

1、在學習借鑒中創新。學習是創新的基礎，創新是學習的升華。在學習借鑒外地成功經驗的基礎上，結合工作實際，提出新思路，采取新舉措，實現新突破，本身就是創新的過程。先進性教育活動中，圍繞探索基層黨組織和黨員保持先進性的長效機制，我地區先后組織人員到山東、上海、浙江等社區黨建先進地區考察學習，借鑒大中城市社區黨建的先進經驗，在全區深入實施了以創建“黨建示范社區和黨員示范崗”為主要內容的社區黨建“雙示范工程”，在中小城市社區黨建方面進行了積極探索。其中庫車縣基層黨組織以“暴走”宣傳隊的方式，已向偏遠牧區47名農牧民群眾進行了黨的相關政策法規宣講，覆蓋面達到了93%。此舉深受當地農牧民群眾的熱烈歡迎，并在中國黨建網上的基層黨建專欄上刊發。為解決村級班子年齡老化、文化程度不高、整體素質偏低的問題，我們專門組織人員學習其他地區考選“大學生村官”加強村級組織建設的經驗做法，在全地區實施大學生村官“4321”素質提升工程，幫助796名大學生“村官”增長知識、增長才干，使之盡快成長為優秀的基層工作者。在村級干部選拔任用制度改革方面進行了積極探索，取得明顯成效。

2、在破解難題中創新。隨著改革的深入和經濟的發展，基層黨建工作遇到一些新矛盾、新問題。解決這些矛盾問題的過程，也是推進黨建創新、提升工作水平的過程。比如，隨著城市化進程的加快，城市管理重心下移，越來越多的“單位人”成為“社會人”,大量退休、下崗失業和流動人員中的黨員進入社區，社區黨員數量多、成份雜、教育管理難、作用發揮難的問題越來越突出。如何加強對這部分黨員的教育管理，引導他們在社區建設中發揮先鋒模范作用，成為新形勢下社區黨建工作的新課題。近年以來，阿克蘇地區廣泛開展了“黨員先鋒行”活動，通過在社區成立以“黨員先鋒”命名的黨員志愿者服務隊伍，為加強社 １

區黨員管理提供了抓手。再如，農村稅費改革后，部分村級組織正常運轉出現困難，農村干部待遇得不到落實，工作積極性受到影響。針對這一問題，在地區各級黨政高度重視和努力下，目前，地區基層干部的待遇已得到大幅提高，村干部年均報酬和農村“三老”人員年均補助較2008年以前增加了1000元左右，使他們充分享受到了黨的關懷和溫暖,進一步調動了基層干部干事創業的積極性。

3、在培樹典型中創新。典型代表水平。精心培育典型，充分發揮典型的激勵和示范帶動作用，是推進基層黨建工作創新的重要方法。近年來，阿克蘇地區堅持把培育典型作為基層黨建工作的一項硬任務，作為基層黨建目標考核的重要內容，要求每個基層黨委在抓好面上工作的同時，都要推出一批叫得響、立得住、過得硬的先進典型。對工作中發現的好苗子，及時靠上指導，幫助解決思想、工作、生活上遇到的困難問題，促其盡快成熟。對培養成熟的典型，采取舉辦報告會、現場參觀、新聞媒體宣傳等形式，大力宣傳推廣。近年來，全區先后培養樹立了20多個不同行業、不同層次、不同類型的先進典型。其中，新和縣尤魯都斯巴格鎮黨委、拜城縣察爾齊鎮黨委等基層黨組織，被自治區黨委授予“自治區級先進基層黨組織”榮譽稱號；新和縣渭干鄉武裝部干事兼喀拉亞尕奇村黨支部書記、村委會主任艾山〃阿吾力、溫宿縣托乎拉鄉黨委書記馬軍等同志，被自治區黨委授予 “自治區級優秀共產黨員”榮譽稱號，較好地發揮了典型的示范帶動作用。

２

第五篇：虛擬和增強現實(VRAR)技術在教學中的應用與前景展望

虛擬和增強現實（VRAR）技術在教學中的應用與前景展望

摘要 2016 年被稱為“虛擬現實元年”，虛擬現實作為近年來極為火熱的科技話題，給人們帶來煥然一新的感官享受，激發了許多關于“虛擬現實 ”行業的發展想象與前景構想。同時，增強現實的出現，也讓人們獲得了極佳的體驗感。本研究梳理了虛擬現實和增強現實技術的起源、概念和應用領域，分析了虛擬現實和增強現實技術在教育中的應用、優勢和存在的問題，闡述了虛擬現實和增強現實技術在創客教育和STEAM 教育中的作用，并對未來的發展前景進行了展望。關鍵詞：虛擬現實；增強現實；VR；AR；創客教育；STEAM 教育；人工智能；大數據

一、虛擬現實和增強現實技術的起源、概念和應用領域

（一）虛擬現實和增強現實技術的起源

2016 年被業界稱為“虛擬現實元年”，可能有人會誤認為這項技術是近年來才發展起來的新技術。其實不然，虛擬現實（VirtualReality，簡稱VR）技術最早起源于美國，1965 年虛擬現實之父伊凡·蘇澤蘭（Ivan Sutherland）在國際信息處理聯合會（IFIP）會議上發表的一篇名為《終極的顯示》的論文中首次提出了包括具有交互圖形顯示、力反饋設備以及聲音提示的虛擬現實系統的基本思想，描述的就是我們現在熟悉的“虛擬現實”，早在虛擬現實技術研究的初期，蘇澤蘭就在其“達摩克利斯之劍”系統中實現了三維立體顯示。增強現實（Augmented Reality，簡稱AR）是指在真實環境之上提供信息性和娛樂性的覆蓋，它是蘇澤蘭在進行有關頭戴式顯示器的研究中引入的[1]。1966 年美國麻省理工學院（MIT）的林肯實驗室正式開始了頭戴式顯示器（HMD）的研制工作。在這第一個頭戴式顯示器的樣機完成不久，研制者又把能模擬力量和觸覺的力反饋裝置加入到這個系統中。1970 年，出現了第一個功能較齊全的頭戴式顯示器系統。1989 年，VPL 公司的Jaron Lanier 提出用“Virtual Reality” 來表示虛擬現實一詞，并且把虛擬現實技術開發為商品，推動了虛擬現實技術的發展和應用[2]。虛擬現實技術興起于20 世紀90 年代。2000 年以后，虛擬現實技術在整合發展中引入了XML、JAVA 等先進技術，應用強大的3D計算能力和交互式技術，提高渲染質量和傳輸速度，進入了嶄新的發展時代。虛擬現實技術是經濟和社會生產力發展的產物，有著廣闊的應用前景。2008 年2 月，美國國家工程院(NAE)公布了一份題為“21 世紀工程學面臨的14 項重大挑戰”的報告。虛擬現實技術是其中之一，與新能源、潔凈水、新藥物等技術相并列。為了獲得虛擬現實技術優勢，美、英、日等國政府及大公司不惜巨資在該領域進行研發。

我國虛擬現實技術的研究起步于20 世紀90 年代初。隨著計算機圖形學、計算機系統工程等的高速發展，虛擬現實技術得到相當的重視。2016 年3 月17 日全國兩會授權發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中指出：“大力推進先進半導體、機器人、增材制造、智能系統、新一代航空裝備、空間技術綜合服務系統、智能交通、精準醫療、高效儲能與分布式能源系統、智能材料、高效節能環保、虛擬現實與互動影視等新興前沿領域創新和產業化，形成一批新增長點。”[3] “虛擬現實”位列其中，同時，投身于虛擬現實的創業團隊呈爆發式增長。有人在展望2020 年重要新興核心科技的發展時也把虛擬現實和增強現實技術列入當前重要的八項新興核心科技（八項新興核心科技如圖1 所示）。國家廣告研究院等多家機構聯合發布的《2016 上半年中國VR 用戶行為研究報告》顯示，2016 年上半年國內虛擬現實潛在用戶達4.5 億，淺度用戶約為2700 萬，重度用戶約237 萬，預計國內虛擬現實市場將迎來爆發式增長。虛擬現實用戶群體以80 后、90 后為主，集中在26 ～ 30 歲之間的85 后，占比達到28.4%，這與年青一族樂于接觸新鮮事物的特點有關。另外，用戶群體有從北上廣等經濟發達城市逐漸向全國擴散的趨勢[4]。

（二）虛擬現實和增強現實的概念、特征和應用領域 1.虛擬現實技術

虛擬現實，是一種基于多媒體計算機技術、傳感技術、仿真技術的沉浸式交互環境。具體地說，就是采用計算機技術生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境，用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產生親臨等同真實環境的感受和體驗[5]。

虛擬現實具有3I 特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、構想性(Imagination)，是一個學科高度綜合交叉的科學技術領域。虛擬現實與人工智能(AI)技術及其他相關領域技術結合，將會使其還具有智能(Intelligent)和自我演進演化(Evolution)特征[6]。頭戴式虛擬現實設備如圖2 所示，用手機掃描圖3 二維碼即可觀看虛擬現實視頻介紹。虛擬現實涉及門類眾多的學科，整合了很多相關技術。虛擬現實是未來科技發展的方向之一，它可以從人的感覺系統上改變現有的空間感。虛擬現實現有的產業鏈大致可分為硬件設計開發、軟件設計開發、資源設計開發和資源運營平臺等幾種類別。通過虛擬現實關鍵技術的突破以及“虛擬現實 ”的帶動，會產生大量行業和領域的虛擬現實應用系統，為網絡與移動終端應用帶來全新發展，將會推動許多行業實現升級換代式的發展。虛擬現實可以應用于國防軍事、航空航天、智慧城市、裝備制造、教育培訓、醫療健康、商務消費、文化娛樂、公共安全、社交生活、休閑旅游、電視直播等領域中。如2016 年10 月17 日中央電視臺運用虛擬現實全息技術直播了“天宮二號”和“神舟十一號”交會對接及其共同建立組合體的過程，采用虛擬追蹤技術，讓“天宮二號”從大屏幕中“鉆”了出來，通過機位的景別變換，觀眾可以直觀地看到”“天宮二號”的數據和設計細節，使觀眾身臨其境地全面了解“神舟十一號”“天宮二號”及其組合體內部構造和控制面板，同時主播文靜還“走進”“天宮二號” 實驗室內，逐一向觀眾介紹“天宮二號”的內部結構信息，與傳統的新聞播報相比，電視直播應用虛擬現實技術顯得更加生動活潑，視覺沖擊力更強，觀眾感受更直觀。2.增強現實技術

增強現實是在虛擬現實的基礎上發展起來的一種新興技術。增強現實技術基于計算機的顯示與交互、網絡的跟蹤與定位等技術，將計算機形成的虛擬信息疊加到現實中的真實場景，以對現實世界進行補充，使人們在視覺、聽覺、觸覺等方面增強對現實世界的體驗[7]。

增強現實具有三大特點，即虛實結合、實時交互和三維配準[8]。

增強現實具有三種呈現顯示方式，按距離眼睛由近到遠劃分分別為頭戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空間展示（spatial）[9]。增強現實智能眼鏡如圖4 所示，掃描圖5 二維碼可以觀看Magic Leap 增強現實演示視頻。增強現實的應用領域非常廣泛。如在教育領域增強現實可以為學生呈現全息圖像、虛擬實驗、虛擬環境等；在旅游業增強現實可以幫助游客自助游玩景區，以虛擬影像的形式為游客講解景區概況、發展歷史、人文景觀等內容；在零售業中增強現實技術可以實現一鍵試穿，在網上銷售中具有極大的應用空間。增強現實在工業、醫療、軍事、市政、電視、游戲、展覽等領域都表現出了良好的應用前景。3.混合現實技術

混合現實（Mixed Reality，簡稱MR）是虛擬現實技術的進一步發展，該技術通過在現實場景呈現虛擬場景信息，在現實世界、虛擬世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強用戶體驗的真實感。混合現實技術結合了虛擬現實技術與增強現實技術的優勢，能夠更好地將增強現實技術體現出來。根據史蒂夫·曼恩的理論，智能硬件最后都會從增強現實技術逐步向混合現實技術過渡。混合現實技術和增強現實技術的區別在于混合現實技術通過一個攝像頭讓你看到裸眼都看不到的現實，增強現實技術只管疊加虛擬環境而不管現實本身[10]。混合現實技術效果如圖6 所示，掃描圖7 二維碼可觀看混合現實演示動畫和視頻。4.擴展現實技術 擴展現實（Expander Reality, 簡稱ER）是人聯網和物聯網的整合，是虛擬現實發展的高級階段，虛擬現實發展到擴展現實階段，現實和虛擬的邊界被抹去，人們很難分辨自己是生活在虛擬世界還是現實世界[11]。擴展現實場景如圖8 所示。5.虛擬現實、增強現實、混合現實、擴展現實的區別 虛擬現實、增強現實、混合現實、擴展現實四者間的區別是：虛擬現實的主戰場是“虛擬世界”，人們使用虛擬現實設備探索人為因素所建立的虛擬世界，追求沉浸感，虛擬現實是純虛擬數字畫面；增強現實的主戰場是“現實世界”，人們使用增強現實設備產生的虛擬信息來提升探索現實世界的能力，具有極強的移動屬性，增強現實是虛擬數字畫面加上裸眼現實；混合現實是數字化現實加上虛擬數字畫面，從概念上來說，混合現實與增強現實更為接近，都是一半現實一半虛擬影像；擴展現實是人聯網和物聯網的整合，是虛擬現實發展的高級階段，現實和虛擬的邊界將被抹去。

二、虛擬現實和增強現實技術在教學中的具體應用 虛擬現實和增強現實技術在教學中的應用潛力巨大、前景廣闊，主要體現在運用虛擬現實和增強現實技術具有激發學習動機、創設學習情境、增強學習體驗、感受心理沉浸、跨越時空界限、動感交互穿越和跨界知識融合等多方面的優勢。虛擬現實和增強現實技術的應用，能夠為教育工作者提供全新的教學工具，同時，能激發學生學習新知識的興趣，讓學生在動手體驗中迸發出創新的火花。因此虛擬現實和增強現實技術應用于教育行業是教育技術發展的一個新的飛躍，它營造了自主學習的環境，由傳統的“以教促學”的學習方式演變為學生通過新型信息化環境和工具來獲取知識和技能的新型學習方式，符合新一輪教學改革的教育理念，有助于學生核心素養的培養。虛擬現實和增強現實設備有多種，這里分別介紹各種設備在教學中的具體應用。

（一）頭戴式虛擬現實和增強現實設備在教學中的應用 頭戴式虛擬現實設備一般包含頭戴式顯示器、位置跟蹤器、數據手套和其他設備等，分為移動虛擬現實頭盔和分體式虛擬現實頭盔。國外有臉譜、谷歌、微軟、三星等公司的虛擬現實頭盔產品，國內有微視酷、蟻視、暴風魔鏡、中興、樂視、華為、小米等100 多種虛擬現實頭盔產品。結合國內外的研究報告以及目前虛擬現實教育實踐情況，虛擬現實和增強現實技術在生物、物理、化學、工程技術、工藝加工、飛行駕駛、語言、歷史、人文地理、文化習俗等教學中均可應用。

學生使用頭戴式虛擬現實設備體驗學習時具有置身真實情境的沉浸式感覺，能給學生以絕佳的真實體驗，使人如身臨其境，讓書本中的內容可觸摸、可互動、可感知。例如地理學科講述關于宇宙太空星際運行的課程時，在現實生活中學生無法遨游太空，如果戴上頭戴式虛擬現實設備，就可以讓學生從各個角度近距離觀察行星、恒星和衛星的運行軌跡，觀察每個星球的地表形狀和內部結構，甚至能夠降落在火星或月球上進行“實地” 考察、體驗星際之旅等。虛擬現實頭戴設備如圖9 所示，手機掃描圖10 二維碼觀可看虛擬現實效果視頻。2016 年，微視酷推出了一款虛擬現實課堂教學系統，在國內具有一定的代表性。該教學系統由一臺教師用的平板電腦主控端、多套學生用的虛擬現實眼鏡和IES 教育軟件系統構成。系統具備一鍵操控、一鍵統計和一鍵打印功能，教師可根據教學進度需求，隨時控制學生虛擬現實眼鏡教學內容。微視酷開展了“VR 課堂1 工程”計劃，跨越了全國多個省市。其中在陜西省榆林市高新小學呈現的“神奇星球在哪里”虛擬現實示范教學觀摩課情景如圖11 所示[12]。虛擬現實把學生從現實帶到了虛擬世界，虛擬現實技術讓學生成了一名宇航員，讓學生看到了許多平常看不到的東西，與傳統的課堂相比，虛擬現實課堂讓學生獲得身臨其境的感受，有利于學生發揮想象力，能更直觀地呈現授課內容，提高學生學習的積極性。

頭戴式增強現實裝置代表產品有微軟HoloLens、MagicLeap 和Meta 2 等，均有酷炫的體驗感，能夠讓使用者在任何地方觀看虛擬電視，甚至可以把影像投影在墻上、手機屏幕或者面前的空氣中，這些增強現實設備應用將取代所有的“顯示器和屏幕”。以Ho-loLens 頭戴式增強現實設備為例（如圖12 所示），其主要硬件由全息處理單元（CPU GPU HPU）、光學投影系統（Lcos 微投影儀 光導透明全息透鏡）、攝像頭與傳感器部分（6 個攝像頭 慣性傳感器 環境光傳感器等）、存儲部分、其他部件（耳機 麥克風 電池 結構件）等組成。學生在使用HoloLens 后，就可以扔掉電腦和手機，不用鍵盤、鼠標和顯示屏幕，雙手在空氣中操作即可完成現在人們在電腦和手機上的所有操作，懸空操作即可完成機器人的3D 建模設計任務，如圖13 所示。

（二）桌面式虛擬現實與增強現實設備在教學中的應用 桌面式虛擬現實與增強現實設備具有代表性的產品是美國zSpace 公司的虛擬現實教育一體機，美國從2013 年開始使用，現在使用的zSpace Z300 為第三代產品。根據美國最新的《新一代科學教育標準》，zSpace 開發出了包含 2 ～12 年級多門學科的課件，課件分布在六款軟件之中，教師可采用系統平臺自帶課件實施教學計劃，也可創造性地自主開發新課件。zSpace 不僅可以成為教學工具，還為學生、老師提供了豐富的素材資源。在美國的小學、中學和大學有250 多所學校上萬名學生正在使用zSpace STEAM 實驗室課件來進行學習。我國的云尚互動公司2015 年年底將zSpace Z300 引入中國，2016 年4 月“智創空間”獲贈6 套該設備用于創客教育和STEAM教育的推廣普及，至今共有2700 多人次來體驗學習。zSpaceZ300 的內容覆蓋了小學、初中和高中的生命科學、數學、物理、化學、歷史、地理、地球與空間科學、藝術等多個學科，課件總數達440 多個。該平臺還提供課件資源開發系統，教師可以根據需要將stl、obj 等格式的3D 模型文件導入系統，同時可以加入文本、圖片、聲音和視頻文件，教師可以像制作PPT 課件一樣進行修改和自主開發能夠在Z300平臺上運行的課件資源。Z300平臺的使用方法有兩種：一種是戴上3D 眼鏡（含追蹤和非追蹤眼鏡），戴追蹤眼鏡者用激光筆操作，其他人戴上非追蹤眼鏡都可以看到3D 虛擬現實效果；另一種是增加一個全息攝像頭和平板電腦（或投影），將Z300 設備的3D 影像疊加投射到平板電腦上即可呈現出裸眼3D 的增強現實效果。

（三）手持式虛擬現實與增強現實設備在教學中的應用 手持式增強現實設備多采用移動設備與APP 軟件相結合的方式。APP 有視 AR、AR、4D 書城、幻視、視視AR、尼奧照照等，另外有多種增強現實圖書都有相配套的APP，如《機器人跑出來了》《實驗跑出來了》《恐龍爭霸賽來了》這套“科學跑出來”系列增強現實科普讀物有iRobotAR、iScienceAR、恐龍爭霸賽來了等多個APP，它們的原理都是采用手機攝像頭獲取現實世界影像，通過手機在現實世界上疊加虛擬形象的形式，實現增強現實的特殊顯示效果。有的APP 中提供了豐富的教育資源，如安全教育、科普讀物、識字卡片、益智游戲等，特別適合兒童教育。使用方法有兩種：一種是手機APP 與相配套的紙質圖書一起使用，用手機攝像頭掃描圖書上的圖片，在手機屏幕上即可呈現出如圖14 的演示效果；另一種使用方法是運用APP 下載增強現實資源并與外界實景疊加即可呈現出如圖15 的演示效果。增強現實特效非常逼真，利用這些APP 進行學習，學習過程具有真實感、體驗感、沉浸感，增強了學生學習知識的興趣，可以達到寓教于樂的教學效果。

三、虛擬現實與增強現實技術在教學中應用的優勢分析

（一）虛擬現實與增強現實技術為學生自主學習提供了有利條件

虛擬現實和增強現實教學資源存在形式多種多樣，根據采用的設備不同，可以將教學資源保存在網絡運營平臺、桌面式設備、移動設備和紙質圖書里，學生可以在不同的地方采用不同的設備調用虛擬現實和增強現實教學資源進行隨時隨地的自主學習。如果學生在課堂上有些知識點未能掌握，可以重新學習一遍，增加對知識的鞏固和理解，有時學生因為特殊原因未能在課堂上學習，也可以課后彌補，同時可以將虛擬現實和增強現實設備作為載體采用“翻轉課堂”或“微課導學”教學模式[13][14]組織教學，為學生提供自主學習條件，教師也可以從繁重的重復性講解中解脫出來，有針對性地為學生答疑解惑，有助于傳統教學方式的變革。

（二）虛擬現實與增強現實技術為學生提供更加真實的情景 在傳統的教學課堂上，知識的傳輸主要通過文字、圖片、聲音、動畫和視頻的形式呈現。遇到比較復雜的情況，比如數學課的立體幾何、地理課的天體運動、物理課的磁力線和電力線、化學課的微觀粒子結構、生物課的細胞結構等，教師用語言很難把這些知識點表達得非常清晰，同時由于每個學生的理解力不同，教學效果也會因人而異，甚至初次學習這些知識的學生會得到“盲人摸象”般的感受。而采用虛擬現實和增強現實技術組織教學，三維立體效果的呈現可以彌補這樣的缺憾，能夠把知識立體化，把難以想象的東西直接以三維形式呈現出來，讓學生直觀感受到文字所表達不出來的知識，真實的情景可以幫助學生對知識的理解和記憶，使學生的想象變得更加豐富。

（三）虛擬現實和增強現實技術能提高學生的學習興趣 由于虛擬現實和增強現實技術具有視覺、聽覺和觸覺一體化的感知效果，學生具有真實情境體驗、跨越時空界限、動感交互穿越的感受，能身臨其境般在書海里遨游，讓書本中的內容可觸摸、可互動、可感知。身臨其境的感受和自然豐富的交互體驗不僅極大地激發了學習者的學習動機，更給學習者提供了大量親身觀察、操作以及與他人合作學習的機會，促進了學生的認知加工過程及知識建構過程，有利于實現深層次理解[15]。傳統的學習方式讓很多學生覺得枯燥乏味，為了應付考試不得不去死記硬背，但很多知識學生考完之后很快會忘得一干二凈，而采用虛擬現實和增強現實技術組織教學，新穎的學習方式和豐富多彩的學習內容能夠極大地提升課堂教學的趣味性，生動形象的場景會加強學生的記憶，激發學生的學習興趣。“興趣是最好的老師”，興趣也是學生學習新知識的不竭動力。

（四）虛擬現實和增強現實技術應用能促進優質資源均衡化 我國幅員遼闊，地區之間貧富差距較大，存在教學資源分配不均的情況。經濟發達地區無論是軟硬件配置，教學師資和教學資源都非常豐富，而經濟落后、地域偏遠的山村學校學生連接受最基本的教育都難以實現。各級政府和教育主管部門都在大力推進教育均衡發展，加大教育投資力度，而虛擬現實和增強現實技術應用將是解決城鄉教育資源不均衡問題的一把金鑰匙，有利于緩解教育資源兩極分化，擴大優質資源的分享范圍，能讓教育資源不再受限于地區和學校，讓教育發達地區的名教師通過虛擬現實和增強現實課堂走進山村學校，能通過整體優化教育資源配置，來縮小城鄉差距，實現教育公平，同時這也是教育扶貧的較佳途徑。

四、虛擬現實和增強現實技術在教學應用中存在的問題 雖然虛擬現實和增強現實技術在教學中的應用可以改變傳統的教學方式、提高學習興趣、實現教育均衡發展，但虛擬現實和增強現實技術發展還處在初級應用階段，在技術瓶頸、資源開發、教學內容和推廣普及等方面還存在很多問題。

（一）虛擬現實設備應用中的眩暈問題

人們在使用虛擬現實設備時會出現眩暈感，從硬件結構來看，由于現在的科技還無法做到高度還原真實場景，許多用戶使用配置達不到要求的虛擬現實產品時會產生眩暈感；虛擬現實界面中的視覺反差較大，實際運動與大腦運動不能夠正常匹配，影響大腦對所呈現影像的分析和判斷，從而產生眩暈感；虛擬現實設備的內容有相當一部分資源是從PC電腦版上移植過來的，UI 界面不能很好地匹配虛擬現實設備，不同的系統處理上也無法達到協調統一，畫面感光線太強或太弱都不能讓用戶接受；虛擬現實設備幀間延遲跟不上人的運動，會有微小的延遲感，當感官與幀率不同步時也會讓使用者產生眩暈感。

（二）虛擬現實和增強現實技術在教學中資源短缺

目前虛擬現實和增強現實產業剛起步，軟硬件設施不完備，開發人員技術力量不足，很多學校未配備虛擬現實和增強現實設備；中小學校的很多教師還沒有接觸過虛擬現實和增強現實，不知道如何在教學中應用，更談不上如何去開發虛擬現實和增強現實教學資源。因此，針對中小學教學所開發的虛擬現實資源很少，課程資源短缺是虛擬現實和增強現實在中小學推廣的最大瓶頸。但隨著虛擬現實和增強現實技術的迅猛發展，將虛擬現實和增強現實技術應用于教學勢在必行，未來虛擬現實和增強現實技術在教學中的應用勢必帶來課堂教學方式的顛覆性改變。

（三）虛擬現實和增強現實教學平臺和資源的設計重形式輕內容

當前很多虛擬現實教育平臺都只是在一個3D 視頻或虛擬現實軟件游戲的基礎上構成虛擬現實教學。雖然學生在虛擬世界玩得津津有味，課堂氣氛很活躍，學生互動、交流和討論很熱烈，表面上看學生得到了沉浸式的體驗感，但是有些虛擬現實教育平臺所提供的知識點講解還停留在現實世界中，課本內容的單調、枯燥并沒有因軟件的存在而得到緩解，知識要點的講解沒有變得更加生動、有趣和有針對性，這種只重視形式而不重視內容、教與學完全脫節的虛擬現實課堂只能稱為“偽虛擬現實課堂”。

（四）虛擬現實和增強現實設備價格較高和技術條件限制導致普及困難

企業的前期研發成本較高、設備銷售量較少，導致多數虛擬現實和增強現實設備銷售價格居高不下，很多學校因資金問題望而卻步，無力購買售價高昂的虛擬現實和增強現實設備，進而導致虛擬現實和增強現實技術在學校的推廣普及步履艱難。如zSpace Z300 剛引入我國時每臺售價20 多萬元，微軟的HoloLens 還未上市，公布的預售價在每臺2 萬元以上，普通頭戴式虛擬現實設備的價格也在2000 ～ 5000 元之間。大多數虛擬現實軟件普遍存在語言專業性較強、通用性較差和易用性差等問題。受硬件局限性的影響，虛擬現實軟件開發花費巨大且效果有限。另外在新型傳感應用、物理建模方法、高速圖形圖像處理、人工智能等領域，都有很多問題亟待解決。三維建模技術也需進一步完善，大數據與人工智能技術的融合處理等都有待進一步提升。以上諸多原因的存在制約了虛擬現實和增強現實技術在中小學教學中的推廣和普及。

五、虛擬現實和增強現實技術在教學應用中的前景展望

（一）虛擬現實和增強現實技術發展對未來教學形式的影響 隨著科學技術的迅猛發展，在云計算、霧計算、物聯網、“互聯網 ”、大數據、人工智能突飛猛進的新時代背景下，虛擬現實和增強現實技術與人工智能、大數據和物聯網融合，將會讓虛擬現實和增強現實技術應用如虎添翼。根據國際數據公司的預測，未來一年里，在以消費者為導向的全球2000 強公司中，預計有30% 的企業將在營銷活動中試驗虛擬現實和增強現實技術。2021 年時，虛擬現實和增強現實技術將獲得大規模應用，全球會有超過10 億人通過虛擬現實和增強現實平臺經常訪問應用程序、內容和數據[16]。隨著虛擬現實和增強現實軟硬件設備的性能提升和價格降低，會有更多的教育投資公司開發出更加豐富多彩的教學資源，讓虛擬現實和增強現實技術快速走進中小學課堂，在教學中大面積應用普及。依托其具有的沉浸性、交互性、構想性、虛實結合、實時交互和三維配準等超級體驗感的優勢，教師的教學方式和學生的學習方式都將會發生改變。虛擬現實和增強現實技術在教學中的應用普及將會顛覆傳統的教育方法和教學形式，具有巨大的應用潛力與應用前景。

（二）虛擬現實和增強現實技術發展對未來教學效率的提升 虛擬現實和增強現實技術與教育的結合，將會提高未來課堂的教學效率。因為傳統教學模式是教師面向全班同學以灌輸式、無差異的方式組織教學，而采用虛擬現實技術教學將使課堂教學采用個性化、自主式、體驗式的方式組織教學，通過因材施教，每一位學生都可以在虛擬環境中，個性化地聽老師為自己講課，還能與虛擬環境中的老師互動交流。傳統課堂為一人講多人聽，而虛擬現實課堂則相當于每個學生面前都有一位自己的老師。同時增強現實技術還可以將靜態的文字、圖片讀物立體化，增加閱讀的互動性、趣味性和真實感，創設現實情境，通過3D 模型使抽象的學習內容變得形象化、微觀的學習內容變得可視化、復雜的學習內容變得簡單化，幫助學生理解和識記抽象的概念。虛擬現實和增強現實作為教育工具應用在課堂上，將為學生展現一個能夠交流互動的虛擬世界，既能滿足學生的體驗感和好奇心，又能以創新的方式傳授知識，從而可以大大提升教師的教學效果、激發學生的學習興趣、提高學生的學習效率。

（三）虛擬現實和增強現實技術發展對未來教學的創新 虛擬現實和增強現實技術能為學生提供多種形式的數字內容和虛實結合的情景化的學習環境，增強了學生在學習中的存在感和沉浸感。通過虛擬現實和增強現實技術能夠將虛擬場景與現實世界相結合，通過穿越時空的方式進行交流互動，增強了學生的動手操作能力，提升了學生的感性認識和真實體驗，激發了學生的創新意識和創新思維，培養了學生自主探究和自主學習的能力。虛擬現實和增強現實技術是多種先進技術的應用和多學科知識的匯聚與融合，是創客教育和STEAM 教育的較佳載體，將虛擬現實和增強現實技術應用于教學中，為學生的創客學習創造了條件，學生在創客空間里利用虛擬現實和增強現實技術通過主動探索、動手實踐、創新設計、跨界融合來學習新知識和掌握新技能，利用先進的虛擬現實與增強現實技術為載體開展創客教育和STEAM 教育，學生在虛擬與現實交互和時空穿越的過程中通過“玩中做”“做中學”“學中做”“做中創”[17]，能夠拓展發散性思維，迸發出更加豐富的創新火花，創意“智”造出更加豐富的創客作品。新一輪教學改革已經到來，“中國學生發展核心素養”總體框架正式發布（如圖16 所示），其中實踐創新作為六大綜合表現之一被提出。而虛擬現實和增強現實技術在教學中的應用正是一種教學模式的創新，將有助于推動教學改革的進程，有助于創客教育和STEAM 教育普及，有助于學生核心素養的培養。

六、結束語

人工智能、大數據分析與虛擬教育（VR 教育）被稱為影響未來的三大科技創新方向。未來的虛擬現實和增強現實技術將結合更多高新科技元素如人工智能、云計算、大數據和移動技術等，而隨著虛擬現實和增強現實技術的發展，其在教育領域的發展前景也將會越來越廣闊。虛擬現實和增強現實學習環境帶給我們的不僅僅是一個技術平臺或工具，更會孕育出一種新型的教學模式和教學方法。將虛擬現實和增強現實技術廣泛地應用到課堂教學中，對于貫徹落實教育部關于“發展未來學校”和“智慧課堂改革”的設想有重大意義。虛擬現實和增強現實技術能夠將虛擬對象與真實環境相融合，通過其較強的交互性能給學生帶來更多的學習樂趣，并為學生提供一種新的學習媒體和學習體驗，促使學生在愉悅的狀態下進行移動學習、自主學習、項目學習和創客學習。依托虛擬現實和增強現實技術為創客教育的載體，能讓學生通過自主探究、跨界融合、團隊協作、開拓創新來提升核心素養。讓虛擬現實和增強現實技術與教育完美結合，快速走進中小學課堂，將為開啟未來教育創新之路做出巨大貢獻。參考文獻：[1]百度百科.伊凡·蘇澤蘭[DB/OL].（2015-04-28）[2016-12-23].http://baike.baidu.com/item/%E4%BC%8A%E5%87%A1%C2%B7%E8%8B%8F%E6%B3%BD%E5%85%B0.[2][15] 高媛, 劉德建, 黃真真, 黃榮懷.虛擬現實技術促進學習的核心要素及其挑戰[J].電化教育研究, 2016，(10):77-87，103.[3]新華網.中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要[DB/OL]（2016-3-7）[2016-12-23].http://news.xinhuanet.com/politics/2016lh/201603/17/c_1118366322.htm.[4]微視酷VR 課堂.2016 半VR 用戶報告：上半年國內潛在用戶達4.5 億[DB/OL].（2016-10-10）[2015-12-23].http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwMjUyOTcwNg==&mid=2247483743&idx=1&sn=2064e3b574d1f958862fbb688d4641a0&chksm=96dc0f9aa1ab868c0f0bcfc518b0409b3f9dcee101f517e664 386f48f192e39af13d0da0007c&mpshare=1&scene=23&srcid=0105DOdlurJU3dkoq6sFxiO6#rd.[5]張建武, 孔紅菊.虛擬現實技術在實踐實訓教學中的應用[J].電化教育研究,2010,(4):109-112.[6]戰略前沿技術.趙沁平院士：VR 進入爆發前夜，“VR ”將產生大量行業顛覆性應用[DB/OL].(2016-5-20)[2016-12-23].http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3NDQyNzYyNw==&mid=2650613898&idx=3&sn=f0aaf47e8236c26caaa5d4964c4429f7&mpshare=1&scene=23&srcid=0101pavIUz59bxP2 D5RcLxFp#rd.[7]汪存友, 程彤.增強現實教育應用產品研究概述[DB/OL].(2016-5-16)[2016-12-23].http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzU4MDM0MA==&mid=2650852785&idx=1&sn=221b20320bea14557abc2d1db74f0487&mpshare=1&scene=23&srcid=1222DOnb2MBJNymgkrp11InU#rd.[8]蔣中望.增強現實教育游戲的開發[D].上海:華東師范大學,2012:2-6.[9]戰略前沿技術.增強現實（AR）產業深度報告：超越現實，重塑世界[DB/OL].(2016-7v18)[2016-12-23].http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3NDQyNzYyNw==&mid=2650615288&idx=4&sn=f29d29d72e4264cb8af7a4f3c60df4ac&mpshare=1&scene=23&srcid=01010TOG9jjH1CFvhGY bq9Z9#rd.[10]百度百科.混合現實[DB/OL].(2016-10-13)[2016-12-23].http://baike.baidu.com/item/ 混合現實/9991750.[11]翟振明.黑科技驚爆出世，抹掉現實和虛擬界限的ER 你知道嗎[DB/OL].(2016-12-14)[2016-12-23].http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwOTU5NTYyOQ==&mid=2658506720&idx=1&sn=0292f25ddde6cc0ebdd45ca4ec99a318&chksm=80dc0862b7ab8174a635ebe8da6e8c3dce24bea34cdbd8beaa00147f1fa12484a9ea02673b9c&mpshare=1&scene=23&srcid=1214odt7K3yBxP5Qn5 tGQS58#rd.[12]微視酷VR 課堂.微視酷VR 課堂挺進大西北，榆林市高新小學首堂VR 課正式啟動[DB/OL].(2016-12-05)[2016-12-23].http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwMjUyOTcwNg==&mid=2247483828&idx=1&sn=6d2133357210a9b538bce1fe73c74e2a&chksm=96dc0f71a1ab8667d4410944e4a3bbfbbeefb2163de11ba3e1 d66640fb0d6f6dc36ef0c287ba&mpshare=1&scene=23&srcid=0105JIRz71LCDcr8bEu1BUDg#rd.[13]王同聚.中小學機器人教學中“微課”的制作與應用研究[J].中國電化教育,2014，(6)：107-110，126.[14]王同聚.“微課導學”教學模式的構建與實踐——以中小學機器人教學為例[J].中國電化教育,2015，(2)：112-117.[16]WPR.2017 新技術展望（1）： 創新創業機遇與發展趨勢分析[DB/OL].(2016-12-28)[2016-12-29].http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwODMzNjU4Ng==&mid=2651218140&idx=2&s=67639383384f9fe3275490 813068f6a3&chksm=8082a579b7f52c6f0e9a5b5020e2a9578c79dee076b461fcfd21528eaf9fbed087894c7a1afa&mpshare=1&scene=23&srcid=0101PDDVIc9wuKK4nVVCqtRJ#rd.[17] 王同聚.基于“創客空間”的創客教育推進策略與實踐——以“智創空間”開展中小學創客教育為例[J].中國電化教育,2016，(6)： 65-70，85.本文發表于《數字教育》2017年第1期（總第13期）特稿欄目，頁碼：1-10。作者簡介：王同聚（1968—），男，河南泌陽人，碩士生導師，中學高級教師，智創空間創始人，研究方向為智能機器人創客教育、STEAM 教育、教育信息化應用等。