VR技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用及展望探討

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摘要：vr技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域如教育平臺(tái)、實(shí)訓(xùn)基地、技能培訓(xùn)等方面應(yīng)用前景廣闊，因其獨(dú)特的功能特點(diǎn)應(yīng)用效果顯著，尤其在實(shí)踐教學(xué)上。但在應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)一些不足，也是未來VR技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方向之一。

關(guān)鍵詞：VR；職業(yè)教育；應(yīng)用；展望

一、引言

為培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的專業(yè)化高素質(zhì)應(yīng)用型人才，在職教領(lǐng)域，實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動(dòng)手能力的重要平臺(tái)。但在傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)實(shí)施過程中，常在實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、教學(xué)組織管理等方面存在不足，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)效果欠佳，甚至有些實(shí)踐內(nèi)容僅停留在“認(rèn)知”層面，更談不上“應(yīng)用掌握”。但是，隨著VR技術(shù)發(fā)展，為實(shí)踐教學(xué)帶來了新思路和新方法，甚至在某些專業(yè)領(lǐng)域改變了常規(guī)的教學(xué)模式。

二、VR技術(shù)介紹

（一）VR技術(shù)

VR技術(shù)，即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是一種集多媒體處理技術(shù)、立體顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)等各領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)建的可體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，有感知性、交互性、沉浸性三大特征。它利用計(jì)算機(jī)生成一種可互動(dòng)的模擬感知環(huán)境，通過交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，讓用戶手持傳感設(shè)備操作體驗(yàn)，使用戶沉浸其中。VR技術(shù)系統(tǒng)依據(jù)系統(tǒng)不同的交互程度一般可分為四類。

1.桌面式。該系統(tǒng)基于PC平臺(tái)用低配置的工作站來模擬現(xiàn)實(shí)，靠顯示屏顯示，用戶沉浸感不強(qiáng)，但對設(shè)備要求和運(yùn)作成本低，易于普及。

2.沉浸式。該系統(tǒng)通過頭盔顯示器、操縱手柄等人機(jī)交互設(shè)備構(gòu)建一個(gè)虛擬空間，用戶有身臨其境之感，但設(shè)備昂貴，體驗(yàn)度不佳(暈眩感)，推廣難度大。

3.增強(qiáng)式。該系統(tǒng)基于真實(shí)環(huán)境再疊加虛擬對象，使用戶既能看到真實(shí)世界，同時(shí)也可看到真實(shí)世界上疊加的虛擬對象。

4.分布式。該系統(tǒng)在沉浸式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上結(jié)合遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各地用戶聯(lián)結(jié)在一起，共享同一個(gè)虛擬環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)同時(shí)間多用戶異地協(xié)同交互作業(yè)。

（二）VR教學(xué)優(yōu)勢

1.易實(shí)現(xiàn)。在傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)中，一些項(xiàng)目如地震時(shí)旅客疏散、列車火災(zāi)爆炸應(yīng)急處置等，操作困難、極具危險(xiǎn)性，難以呈現(xiàn)。而應(yīng)用VR技術(shù)可安全、有效的解決這些難題。

2.靈活多變。有些實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的盲點(diǎn)和重點(diǎn)需教師反復(fù)講解演示，重復(fù)勞動(dòng)，但通過VR技術(shù)，將問題放大，即可清晰明朗的反復(fù)演示。同時(shí)，用戶可在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中身臨其境的感受、反復(fù)演練，不需過多老師參與，形式靈活多變。

3.效率高。VR技術(shù)能形象生動(dòng)地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，有效地營造一個(gè)交互式的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生沉浸在學(xué)習(xí)中，提高學(xué)生掌握知識(shí)、技能的效率。

4.成本低。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)在實(shí)驗(yàn)室(基地)的建設(shè)維護(hù)管理所耗的財(cái)力人力巨大，限制了教學(xué)內(nèi)容及時(shí)限。而利用VR技術(shù)，無需多擴(kuò)充基礎(chǔ)設(shè)施，只需在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上優(yōu)化改進(jìn)。

5.消耗低。通過虛擬仿真系統(tǒng)模擬操作體驗(yàn)，相比傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，能耗較少，易管理，設(shè)備維護(hù)率低。

三、教學(xué)應(yīng)用場景

（一）構(gòu)建VR教育平臺(tái)

搭建能支持虛擬學(xué)習(xí)的VR教育平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，將教學(xué)內(nèi)容與評價(jià)結(jié)果可視化呈現(xiàn)，借助VR技術(shù)的沉浸性、交互性和構(gòu)想性，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，提高其學(xué)習(xí)效率。從而，在整個(gè)教育教學(xué)過程中，利用可視化的方法呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，在VR環(huán)境中交互學(xué)習(xí)，以客觀方法進(jìn)行真實(shí)評價(jià)，達(dá)到環(huán)境虛擬化、過程交互化、內(nèi)容可視化、評價(jià)客觀化的教育教學(xué)目的。

（二）搭建虛擬實(shí)訓(xùn)基地利用VR技術(shù)搭建先進(jìn)的職業(yè)化虛擬實(shí)訓(xùn)基地，讓學(xué)生置身于如同現(xiàn)實(shí)職場的模擬環(huán)境中體驗(yàn)學(xué)習(xí)，打破時(shí)間、空間的限制。制造各類極其逼真的虛擬實(shí)物，用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)，讓學(xué)生高效、直觀地學(xué)習(xí)和感受。模擬工作場景，強(qiáng)化訓(xùn)練內(nèi)容，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其是對那些條件要求高、在現(xiàn)實(shí)中做不了的，或危險(xiǎn)性高的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

（三）進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)

傳統(tǒng)的技能培訓(xùn)方式，活動(dòng)成本高，且伴有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，是一項(xiàng)消耗型的教學(xué)活動(dòng)，而VR技術(shù)應(yīng)用可有效緩解這一問題。它通過模擬真實(shí)的工作場景，進(jìn)行技能培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)三維立體逼真圖像的展示，通過聽覺、視覺、觸覺等多感官作用感知行為動(dòng)作，形成與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)相對應(yīng)的信息反饋到人的五官，提升其專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、心理素質(zhì)。VR技術(shù)應(yīng)用降低了高額的教學(xué)成本，豐富了特色的教學(xué)內(nèi)容，保證了培訓(xùn)安全高效，在各種技能培訓(xùn)中，將越來越傾向使用基于VR技術(shù)的教學(xué)方法。

（四）呈現(xiàn)微觀世界環(huán)境變化

利用VR技術(shù)，制作并演示一些現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中無法見到的變化經(jīng)過(如混凝土的碳化)，讓學(xué)生通過技術(shù)設(shè)備親自操控這些無法見到的變化經(jīng)過，深入理解抽象的理論知識(shí)，感受微觀世界的魅力。

四、應(yīng)用展望

VR技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用，改善了教學(xué)環(huán)境，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)體驗(yàn)，為教學(xué)營造了一個(gè)逼真的虛擬環(huán)境和身臨其境的感知體驗(yàn)，突破了空間、時(shí)間的限制，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，減低了教學(xué)成本，提高了學(xué)習(xí)效率；師生同處一個(gè)與現(xiàn)實(shí)相仿虛擬場景中，共同參與完成各種訓(xùn)練，形成互動(dòng)式的協(xié)作教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了教師主導(dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“雙主體”教學(xué)模式。但VR技術(shù)作為一種新技術(shù)，還處在發(fā)展初期，在教學(xué)應(yīng)用中，仍有一些不足，這也將是未來VR技術(shù)在教育中的發(fā)展方向。

（一）需不斷優(yōu)化VR技術(shù)設(shè)備和豐富創(chuàng)新軟件內(nèi)容

現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備小型化不夠，連接復(fù)雜，接頭較多，往往是有線連接，會(huì)對使用造成影響，有損教學(xué)體驗(yàn)。另外，據(jù)調(diào)查不少使用者有暈眩和疲勞感，也亟待解決。因此，未來應(yīng)用設(shè)備研制應(yīng)輕簡化，實(shí)現(xiàn)無線連接，方便操作體驗(yàn)；優(yōu)化性能，減少暈眩疲勞感，提高用戶滿意度。軟件內(nèi)容，也應(yīng)根據(jù)教學(xué)需要和職場特點(diǎn)，不斷豐富優(yōu)化，突出特色，使之更符合教學(xué)規(guī)律和用戶需求。

（二）有待提升VR產(chǎn)品性價(jià)比

雖然VR技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用不斷平民化，但性能好的產(chǎn)品，價(jià)格依舊較高，某種程度上也制約了VR產(chǎn)品的應(yīng)用。另外，在后續(xù)應(yīng)用中設(shè)備維護(hù)升級，內(nèi)容更新增添等也是一筆不小的開支。因此，VR技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)以用戶滿意為中心進(jìn)行更新升級，在不犧牲用戶體驗(yàn)的前提下，不斷降低其開發(fā)成本，提高其應(yīng)用普及率。

（三）急需制定完善VR技術(shù)產(chǎn)品研制及教學(xué)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

近些年，VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的快速發(fā)展和應(yīng)用，不管是在軟硬件系統(tǒng)設(shè)備、內(nèi)容制定等方面，還是在具體的應(yīng)用拓展和供應(yīng)鏈及配套產(chǎn)品，都缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，導(dǎo)致各企業(yè)和院校間的VR產(chǎn)品兼容性差，難以互聯(lián)互通，教學(xué)內(nèi)容共享性不足，教學(xué)質(zhì)量難以保證，也不符合現(xiàn)階段智慧教育理念。

（四）在教學(xué)領(lǐng)域中盲目推廣應(yīng)用

VR教學(xué)設(shè)備及其配套內(nèi)容的開發(fā)需耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，一些簡單的、偏記識(shí)性的知識(shí)點(diǎn)和難以達(dá)到顯著效果的課程，采用VR技術(shù)教學(xué)顯然不合適，也沒必要。因此，VR技術(shù)作為一種媒體教學(xué)手段，是為了提高教學(xué)效果，不能因趕時(shí)髦而應(yīng)用VR。在教育教學(xué)中，教師要根據(jù)教學(xué)需要來選擇合適的教學(xué)方式，避免因追求科技上的高精尖而盲目地推廣VR技術(shù)，造成資源浪費(fèi)。

大多數(shù)高職院校在實(shí)踐教學(xué)中普遍存在的實(shí)訓(xùn)條件差、師資匱乏、成本高效果差、安全隱患多等問題，但隨著VR技術(shù)不斷發(fā)展和有機(jī)融入職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中，可有效縮小職業(yè)教育與市場需求兩者間的差距，積極促進(jìn)職業(yè)教育的快速發(fā)展，提高學(xué)生職業(yè)能力水平。相信，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，國家政策的支持，社會(huì)力量的加入，需求日益增加，VR技術(shù)以其強(qiáng)大的優(yōu)勢，在教育領(lǐng)域潛力巨大，對教育事業(yè)將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

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作者:舒忠 單位:長沙商貿(mào)旅游職業(yè)技術(shù)學(xué)院