虛擬現(xiàn)實技術對高等職業(yè)教育實踐教學的促進作用

唐雪濤

摘要：近年來，隨著科學技術快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術被廣泛應用到高等職業(yè)教育實踐教學中，得到教師與學生認可、好評，并在教育教學領域中占據(jù)重要地位。文章主要從虛擬現(xiàn)實技術對高等職業(yè)教育實踐教學的促進作用出發(fā)，對虛擬現(xiàn)實技術在高等職業(yè)教育實踐教學的應用措施進行了分析，希望能為高等職業(yè)教育實踐教學提供借鑒。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術；高等職業(yè)教育；實踐教學；應用措施

隨著新課程改革不斷深入，我國實踐教學的開展在教學活動中發(fā)揮了重要作用，對學生理解與掌握有關理論知識與技能具有重要意義。然而從我國實踐教學發(fā)展現(xiàn)狀來看，在我國當前高等職業(yè)教育實踐教學中，教育條件具有一定局限性，不僅給學生親自動手操作能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)帶來影響，還打擊了學生學習的熱情與積極性，導致實踐教學效果十分不理想。而虛擬現(xiàn)實技術是一種通過三維圖形生成技術、高分辨率顯示技術以及多傳感交互技術，形成三維逼真的虛擬空間，只要用戶將特殊頭盔與數(shù)據(jù)手套戴上，然后借助鍵盤與鼠標，即可進入到虛擬環(huán)境中進行交互操作，以獲得親身體驗。

1.虛擬現(xiàn)實技術對高等職業(yè)教育實踐教學的促進作用

1.1降低辦學成本，有效解決實踐費用高的問題

我國高等職業(yè)教育面臨的問題是課堂人數(shù)較多，實踐教學的設備不充足，學校投入實踐教學設備的資金有限，難以發(fā)揮實踐教學效用，降低了教學效率。具體可從以下幾方面進行分析：（1）實踐教學設備的單價較高，結構復雜，購買后需要投入的維修成本相對較高，增加了設備采購資金。（2）實踐教學設備不充足，無法接觸更多的先進學習設備，加上課堂人數(shù)較多，提高已有設備的使用效率，并且在使用過程中沒有得到及時維修與保養(yǎng)，出現(xiàn)“設備越少，損壞越嚴重”的惡性循環(huán)的現(xiàn)象，導致大部分實踐教學課堂被迫放棄，實踐教學質量得不到保障。而虛擬現(xiàn)實技術的應用，可創(chuàng)設形象逼真的學習情境，讓學生按照設計的教學任務，自由操作，重復練習，加深對理論知識的理解，提升操作技能。由于虛擬的教學環(huán)境，能夠進行多次演練，實踐教學設備不僅無物理上的損壞，也沒有原材料上的消耗，降低了辦學成本，有效解決實踐費用高的問題。

1.2豐富教學資源，提升實踐教學效率

在實踐教學中應用虛擬現(xiàn)實技術，教師可按照教學內容與學生個體發(fā)展需求，將各種現(xiàn)代化信息技術的教學資源納入到實踐教學活動中，創(chuàng)設相應的模擬情境，豐富實踐教學內容，以拓寬學生的學習視野。此外，教師還可通過虛擬環(huán)境，讓抽象知識內容變得更加生動、形象，以化解教學重點與難點，方便學生陜速記憶，從而達到提升實踐教學效率的目的。

1.3轉變教學模式，實現(xiàn)現(xiàn)代化教學

虛擬現(xiàn)實技術作為一種效果逼真的仿真技術，能夠打破傳統(tǒng)教育教學的時間與空間上的界限，實現(xiàn)人機交互，激發(fā)學生學習的熱情與興趣，讓學生積極參與到教學活動中，提升實踐教學效率。此外，還可方便教師與學生之間的溝通交流，培養(yǎng)學生團結合作能力與語言表達能力。

2.虛擬現(xiàn)實技術在高等職業(yè)教育實踐教學的應用措施

2.1通過仿真訓練，讓學生隨心所欲學習

在教育實踐教學中，運用虛擬現(xiàn)實技術，能夠創(chuàng)設一個形象逼真的人機交互的模擬教學情境，不僅能夠激發(fā)學生學習興趣，讓學生隨心所欲學習，還可將教學的重點與難點納入到模擬環(huán)境中，做仿真訓練，培養(yǎng)學生操作技能，提升他們的自我訓練意識與創(chuàng)新能力。例如在電氣工程實踐教學過程中，出于頭盔顯示器、數(shù)據(jù)衣以及數(shù)據(jù)手套等設備成本投入過高，學生人數(shù)較多，使用較為頻繁，一旦發(fā)生故障，難以及時進行維護，這時教師可在虛擬演示實訓基地開展虛擬現(xiàn)實和半實物仿真的實踐教學活動，通過虛實結合方式來制作課件，由各種接觸器、繼電器、開關、電動機與控制設備面板等實際教學設備組成控制臺，利用計算機模擬電氣工程的控制過程與逐層拆卸所觀察到的360°瀏覽效果，并借助投影眼鏡或者是顯示屏將運行原理、方式等展示出來，讓學生根據(jù)設計教學任務進行操作，在仿真訓練中，了解掌握有關的知識理論與操作技能。此外，在虛擬的實踐教學環(huán)境中，學生還可放心大膽地制作各種危險試驗或者是人體試驗。通過這樣的教學方式，不僅能夠縮短學生鍛煉時間，還可獲得直觀、形象逼真的學習效果，激發(fā)學生學習興趣。

2.2通過虛擬現(xiàn)實技術，培養(yǎng)學生實踐能力

對于高等職業(yè)教育實踐而言，利用實驗儀器的結構、原理和使用，對教學內容的重點與難點進行演繹，能夠加深學生對理論知識的理解與記憶。對于專業(yè)方面的實踐課程而言，教學的目標是培養(yǎng)學生的動手操作能力。而傳統(tǒng)實踐教學的專業(yè)實訓課程所配備的設備結構復雜、價格昂貴，并且設備使用頻率較高，極易導致設備出現(xiàn)非正常損耗。加上部分實踐教學的專業(yè)實訓操作具有危險性，明顯存在設備更新速度落后于技術發(fā)展速度的劣勢，難以達到實踐教學目的。而應用虛擬現(xiàn)實技術，不僅能夠降低成本投入，保持教學設備設施實時更新，還可保護昂貴的教學設備，降低失誤操作帶來的危險，提升學生實踐操作能力。例如在Multisim2001軟件為工具的電子線路仿真的實踐教學過程中，教師可在虛擬教學基地進行教學，讓學生通過對設備按鈕、電氣開關以及電器元件進行仿真操作，搭建各種電路，并通過試驗來監(jiān)測電路故障，提升學生分析問題、解決問題能力。又如在化學的實踐教學過程中，教師可通過虛擬現(xiàn)實技術來模擬一個三維實習實驗環(huán)境，將化學實驗的操作過程、操作內容以及現(xiàn)象納入到模擬的教學活動中，調動學生的主觀能動性，讓學生通過模擬實驗進行操作，享受化學實驗帶來的體驗與成就感。通過這樣的方式不僅能夠讓學生將所學知識應用到實踐教學活動中，提升實踐能力，還可避免化學產(chǎn)生燃燒所帶來的爆炸、火災與毒氣等危害，讓學生放心操作。

2.3營造模擬教學氣氛，豐富教學資源

隨著新課程改革不斷深入，傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂講解模式已經(jīng)無法滿足學生的學習需求，部分高等職業(yè)學校開始設立銀行、股市、超市、人力資源開發(fā)、財務以及電子商務等虛擬經(jīng)濟環(huán)境。因此在進行實踐教學過程中，教師可將虛擬現(xiàn)實實際與傳統(tǒng)課堂教學模式有機結合起來，營造模擬教學環(huán)境，豐富課堂教學資源，以提高課堂教學效率。例如在財經(jīng)類的實踐教學過程中，教師可通過虛擬銀行的客戶賬務管理系統(tǒng)，建立一個商品數(shù)字模型，讓學生在網(wǎng)上對虛擬世界的商品進行訪問，對商品做市場調查，利用虛擬貨幣來購買商品，享受購買商品的過程。此外，還可模擬企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式，營造一個良好的模擬教學氣氛，讓學生靈活運用市場營銷、人力資源管理以及財務管理等所學知識理論來規(guī)劃企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略方針與管理模式，實現(xiàn)理論與實際有機結合。又如在旅游專業(yè)的實踐教學過程中，可通過虛擬現(xiàn)實技術模擬旅游景點，以現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過三維圖形將教學內容與旅游景區(qū)的特點融入教學情境中，建立一個仿真旅游模型，然后借助投影設備將形成的仿真三維物體播放出來，讓學生戴上頭盔式顯示器、立體眼鏡進行觀看，體驗到平面顯示器無法看到的物體信息。然后再通過不佩戴任何輔助工具的情況下，比較前后觀看的視覺效果，以形成一個仿真的立體三維圖形，體驗身臨其境的感官效果，實現(xiàn)教與學。

3.結語

綜上所述，本文通過對虛擬現(xiàn)實技術在高等職業(yè)教育實踐教學中的重要性進行分析，有利于豐富教學資源，提升實踐教學效率、轉變教學模式，實現(xiàn)現(xiàn)代化教學與激發(fā)學生學習潛能，提升學習效果。但是在實際教學過程中，要想提升課堂教學質量，實現(xiàn)教與學，還應充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術在實踐教學的作用，通過仿真訓練，營造模擬教學氣氛，豐富課堂教學資源，讓學生放心大膽、隨心所欲進行學習，加深學生對理論知識的理解與記憶，提升學生實踐操作能力與創(chuàng)新意識，從而培養(yǎng)出適應社會工作崗位需求的高素質應用型人才。