虛擬現(xiàn)實技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)與職業(yè)人才培養(yǎng)

段秋霞 王喆 胡宏玉 蘇月花

摘 要：把虛擬現(xiàn)實技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)引用到實訓(xùn)教學(xué)體系中去，是高職教育實訓(xùn)建設(shè)的新思路、新途徑和新方向。職業(yè)院校虛擬實訓(xùn)教學(xué)正在普遍應(yīng)用，具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢β殬I(yè)人才的培養(yǎng)也起到相關(guān)重要作用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；實訓(xùn)教學(xué)；職業(yè)人才培養(yǎng)

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實是人們通過計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。

從本質(zhì)上來說，虛擬現(xiàn)實就是一種先進的計算機用戶接口，它通過給用戶同時提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的實時感知交互手段，最大限度地方便用戶的操作。根據(jù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)所應(yīng)用的對象不同，其作用可表現(xiàn)為不同的形式，例如將某種概念設(shè)計或構(gòu)思可視化和可操作化，實現(xiàn)逼真的遙控現(xiàn)場效果，達到任意復(fù)雜環(huán)境下的廉價模擬訓(xùn)練目的等。虛擬實訓(xùn)是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)仿真或虛構(gòu)某此情境，供學(xué)生觀察、操縱、建構(gòu)其中的對象，使他們獲得體驗或有所發(fā)現(xiàn)。虛擬構(gòu)建實訓(xùn)環(huán)境方便、易用，降低了教育成本，教學(xué)效果明顯，可構(gòu)建在校園內(nèi)無法建設(shè)的實訓(xùn)室可實現(xiàn)情境式教學(xué)、互動式教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)和協(xié)同下作式教學(xué)。

2 虛擬顯示技術(shù)實訓(xùn)的必要性

2.1 有效解決實訓(xùn)室建設(shè)存在問題

職業(yè)技術(shù)院校是培養(yǎng)能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)所需要的技術(shù)性應(yīng)用人才。加大建設(shè)實訓(xùn)基地建設(shè)是非常重要的一項教學(xué)任務(wù)。但由于實訓(xùn)基地建設(shè)前期投入和后期消耗很大，建設(shè)周期長，加之技術(shù)的不斷發(fā)展更新，設(shè)備的更新?lián)Q代，使許多職業(yè)院校沒有足夠的財力進行實訓(xùn)基地的建設(shè)投資。相對于實訓(xùn)基地的建設(shè)投資，建一套虛擬現(xiàn)實技術(shù)實訓(xùn)優(yōu)勢在于其投資小，設(shè)備更新幅度也降低。虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過對不同專業(yè)場景模擬實訓(xùn)，能夠逼真、生動提供良好實訓(xùn)環(huán)境，解決實訓(xùn)用地緊張不能滿足實訓(xùn)基地建設(shè)的問題。有些專業(yè)還要借助于企業(yè)的環(huán)境及工作才能完成實訓(xùn)達到效果，可以在學(xué)校采用虛擬技術(shù)為學(xué)生提供企業(yè)的仿真效果生產(chǎn)環(huán)境，提高學(xué)生實訓(xùn)效果。

2.2 有效發(fā)揮虛擬實訓(xùn)優(yōu)勢

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以改善教學(xué)環(huán)境，實訓(xùn)場地，教學(xué)經(jīng)費不足等多方面原因造成實訓(xùn)無法進行的不足。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立虛擬實訓(xùn)場地，其設(shè)備和場景都為虛擬的并可根據(jù)需要進行更新。且安全系數(shù)高，能夠避免真實實訓(xùn)帶來的安全危險隱患。虛擬實訓(xùn)可以讓學(xué)生大膽去做真實實訓(xùn)會造成危害的實訓(xùn)操作，使學(xué)生通過各類傳感器來獲得逼真的感受，通過自身語言、動作等對虛擬環(huán)境對象向真實環(huán)境一樣進行觀察、操作和體會，在這種逼真的環(huán)境中學(xué)生會全身心地投入到技能操作中去，這既保證實訓(xùn)的目的和效果還提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，獲得了在真實條件下難以獲得的信息。

2.3 虛擬實訓(xùn)平臺搭建有助于實踐教學(xué)

職業(yè)教育強調(diào)的是對學(xué)生進行操作技能的教育傳授，根據(jù)不同領(lǐng)域要求，對學(xué)生進行多方面的專業(yè)能力培養(yǎng)。實訓(xùn)平臺虛擬實訓(xùn)搭建有助于實踐教學(xué)的順利進行，虛擬制造實訓(xùn)平臺的開發(fā)應(yīng)與相關(guān)職業(yè)崗位的工作情境相符，逼真地反應(yīng)工作內(nèi)容同時又要有輔助學(xué)習(xí)的功能，是非常好的助學(xué)平臺。例如，汽車專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)難的問題。長期以來，高職汽車類專業(yè)因為專業(yè)崗位具有分散性、多樣性等特點，實訓(xùn)基地的建設(shè)和利用成為實踐教學(xué)中的難點，實訓(xùn)項目撤得十分薄弱。學(xué)院對汽車實訓(xùn)基地建設(shè)作為重點投入，召集組織專業(yè)教師進行研討，汽車實訓(xùn)室制造虛擬實訓(xùn)平臺成功建成并使用。樓宇自動化專業(yè)構(gòu)建了一套小區(qū)安防虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)并使用，實踐教學(xué)效果主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：⑴虛擬實訓(xùn)解決實訓(xùn)場所占地問題，資金投入問題。⑵虛擬實訓(xùn)更容易實現(xiàn)教學(xué)交流；學(xué)生通過動手和觀察進行模虛擬實踐和老師能面對面溝通解決問題。⑶虛擬實訓(xùn)與市場領(lǐng)域結(jié)合更為緊密；讓學(xué)生們更加了解當今市場動態(tài)、現(xiàn)狀和發(fā)展。

通過搭建虛擬實訓(xùn)平臺實訓(xùn)，滿足了實踐教學(xué)的需要，調(diào)動了學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的智慧潛質(zhì)，是實踐教學(xué)的很好幫手，對實踐教學(xué)提高起到了相當大的推動作用。還可以根據(jù)專業(yè)不同、課程不同進行多種虛擬實訓(xùn)教學(xué)研發(fā)使用，讓不同專業(yè)學(xué)生受益虛擬現(xiàn)實技術(shù)實訓(xùn)。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)對職業(yè)人才培養(yǎng)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)實訓(xùn)的開發(fā)注重人才成長發(fā)展規(guī)律，學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)平臺實訓(xùn)進行實訓(xùn)，作到了在做中學(xué)、學(xué)中做，在實訓(xùn)過程中圍繞技術(shù)專業(yè)就業(yè)崗位，調(diào)研企業(yè)，征集主崗位等具體工作任務(wù)進行實訓(xùn)，將虛擬技術(shù)引入到專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)中去，把人才培養(yǎng)過程分階段進行，教師輔導(dǎo)過程中要積累充實技能經(jīng)驗并反過來指導(dǎo)學(xué)生工作，培養(yǎng)學(xué)生獨立完成操作，掌握不同專業(yè)技能操作能力，學(xué)生可以通過虛擬實踐教學(xué)資源平臺完成技能學(xué)習(xí)，實現(xiàn)對職業(yè)人才的培養(yǎng)目標，最終實現(xiàn)對職業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。

總之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)實訓(xùn)作為一項新興的科學(xué)技術(shù)，還存在很多需要解決的理論與技術(shù)上的問題，實訓(xùn)內(nèi)容、實訓(xùn)手段、實訓(xùn)模式還處于研發(fā)、分析應(yīng)用與不斷完善階段。隨著職業(yè)教育改革的深入和虛擬現(xiàn)實技術(shù)理論的完善和發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)必將對職業(yè)教育職業(yè)人才培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域前景廣闊。

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