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VR技术在职业教育应用及展望探讨

摘要:VR技术在职业教育领域如教育平台、实训基地、技能培训等方面应用前景广阔,因其独特的功能特点应用效果显著,尤其在实践教学上。但在应用中也发现一些不足,也是未来VR技术应用发展方向之一。

关键词:VR;职业教育;应用;展望

一、引言

为培养适应市场需求的专业化高素质应用型人才,在职教领域,实践教学是培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。但在传统的实践教学实施过程中,常在实训基地建设、教学组织管理等方面存在不足,导致实训效果欠佳,甚至有些实践内容仅停留在“认知”层面,更谈不上“应用掌握”。但是,随着VR技术发展,为实践教学带来了新思路和新方法,甚至在某些专业领域改变了常规的教学模式。

二、VR技术介绍

(一)VR技术

VR技术,即虚拟现实技术,是一种集多媒体处理技术、立体显示技术、网络仿真技术等各领域先进技术创建的可体验虚拟世界的计算机仿真系统,有感知性、交互性、沉浸性三大特征。它利用计算机生成一种可互动的模拟感知环境,通过交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,让用户手持传感设备操作体验,使用户沉浸其中。VR技术系统依据系统不同的交互程度一般可分为四类。

1.桌面式。该系统基于PC平台用低配置的工作站来模拟现实,靠显示屏显示,用户沉浸感不强,但对设备要求和运作成本低,易于普及。

2.沉浸式。该系统通过头盔显示器、操纵手柄等人机交互设备构建一个虚拟空间,用户有身临其境之感,但设备昂贵,体验度不佳(晕眩感),推广难度大。

3.增强式。该系统基于真实环境再叠加虚拟对象,使用户既能看到真实世界,同时也可看到真实世界上叠加的虚拟对象。

4.分布式。该系统在沉浸式系统的基础上结合远程网络技术将各地用户联结在一起,共享同一个虚拟环境,能实现同时间多用户异地协同交互作业。

(二)VR教学优势

1.易实现。在传统的实践教学中,一些项目如地震时旅客疏散、列车火灾爆炸应急处置等,操作困难、极具危险性,难以呈现。而应用VR技术可安全、有效的解决这些难题。

2.灵活多变。有些实训内容的盲点和重点需教师反复讲解演示,重复劳动,但通过VR技术,将问题放大,即可清晰明朗的反复演示。同时,用户可在虚拟现实环境中身临其境的感受、反复演练,不需过多老师参与,形式灵活多变。

3.效率高。VR技术能形象生动地表现教学内容,有效地营造一个交互式的教学环境,让学生沉浸在学习中,提高学生掌握知识、技能的效率。

4.成本低。传统实践教学在实验室(基地)的建设维护管理所耗的财力人力巨大,限制了教学内容及时限。而利用VR技术,无需多扩充基础设施,只需在原有设备的基础上优化改进。

5.消耗低。通过虚拟仿真系统模拟操作体验,相比传统的实践教学环境,能耗较少,易管理,设备维护率低。

三、教学应用场景

(一)构建VR教育平台

搭建能支持虚拟学习的VR教育平台,充分利用计算机可视化技术,将教学内容与评价结果可视化呈现,借助VR技术的沉浸性、交互性和构想性,激发学生的主动性,培养其创新思维,提高其学习效率。从而,在整个教育教学过程中,利用可视化的方法呈现学习内容,在VR环境中交互学习,以客观方法进行真实评价,达到环境虚拟化、过程交互化、内容可视化、评价客观化的教育教学目的。

(二)搭建虚拟实训基地利用VR技术搭建先进的职业化虚拟实训基地,让学生置身于如同现实职场的模拟环境中体验学习,打破时间、空间的限制。制造各类极其逼真的虚拟实物,用于实训教学,让学生高效、直观地学习和感受。模拟工作场景,强化训练内容,规避安全风险,尤其是对那些条件要求高、在现实中做不了的,或危险性高的实训项目。

(三)进行专业技能培训

传统的技能培训方式,活动成本高,且伴有一定的风险性,是一项消耗型的教学活动,而VR技术应用可有效缓解这一问题。它通过模拟真实的工作场景,进行技能培训,实现实时、动态三维立体逼真图像的展示,通过听觉、视觉、触觉等多感官作用感知行为动作,形成与计算机数据相对应的信息反馈到人的五官,提升其专业技能、职业素养、心理素质。VR技术应用降低了高额的教学成本,丰富了特色的教学内容,保证了培训安全高效,在各种技能培训中,将越来越倾向使用基于VR技术的教学方法。

(四)呈现微观世界环境变化

利用VR技术,制作并演示一些现实生活当中无法见到的变化经过(如混凝土的碳化),让学生通过技术设备亲自操控这些无法见到的变化经过,深入理解抽象的理论知识,感受微观世界的魅力。

四、应用展望

VR技术在教学领域应用,改善了教学环境,增强了学习体验,为教学营造了一个逼真的虚拟环境和身临其境的感知体验,突破了空间、时间的限制,充分调动了学生学习的积极性,减低了教学成本,提高了学习效率;师生同处一个与现实相仿虚拟场景中,共同参与完成各种训练,形成互动式的协作教学,实现了教师主导,学生自主学习的“双主体”教学模式。但VR技术作为一种新技术,还处在发展初期,在教学应用中,仍有一些不足,这也将是未来VR技术在教育中的发展方向。

(一)需不断优化VR技术设备和丰富创新软件内容

现有的技术设备小型化不够,连接复杂,接头较多,往往是有线连接,会对使用造成影响,有损教学体验。另外,据调查不少使用者有晕眩和疲劳感,也亟待解决。因此,未来应用设备研制应轻简化,实现无线连接,方便操作体验;优化性能,减少晕眩疲劳感,提高用户满意度。软件内容,也应根据教学需要和职场特点,不断丰富优化,突出特色,使之更符合教学规律和用户需求。

(二)有待提升VR产品性价比

虽然VR技术在教学中的应用不断平民化,但性能好的产品,价格依旧较高,某种程度上也制约了VR产品的应用。另外,在后续应用中设备维护升级,内容更新增添等也是一笔不小的开支。因此,VR技术产品应以用户满意为中心进行更新升级,在不牺牲用户体验的前提下,不断降低其开发成本,提高其应用普及率。

(三)急需制定完善VR技术产品研制及教学应用标准和规范

近些年,VR技术在教育领域的快速发展和应用,不管是在软硬件系统设备、内容制定等方面,还是在具体的应用拓展和供应链及配套产品,都缺乏统一的标准和规范,导致各企业和院校间的VR产品兼容性差,难以互联互通,教学内容共享性不足,教学质量难以保证,也不符合现阶段智慧教育理念。

(四)在教学领域中盲目推广应用

VR教学设备及其配套内容的开发需耗费大量的人力、物力、财力,一些简单的、偏记识性的知识点和难以达到显著效果的课程,采用VR技术教学显然不合适,也没必要。因此,VR技术作为一种媒体教学手段,是为了提高教学效果,不能因赶时髦而应用VR。在教育教学中,教师要根据教学需要来选择合适的教学方式,避免因追求科技上的高精尖而盲目地推广VR技术,造成资源浪费。

大多数高职院校在实践教学中普遍存在的实训条件差、师资匮乏、成本高效果差、安全隐患多等问题,但随着VR技术不断发展和有机融入职业教育实践教学中,可有效缩小职业教育与市场需求两者间的差距,积极促进职业教育的快速发展,提高学生职业能力水平。相信,随着技术的不断发展,国家政策的支持,社会力量的加入,需求日益增加,VR技术以其强大的优势,在教育领域潜力巨大,对教育事业将会产生深远的影响。

参考文献:

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作者:舒忠 单位:长沙商贸旅游职业技术学院

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