“魯班工坊”背景下VR/AR技術(shù)對(duì)高職化工物流專業(yè)教學(xué)影響研究

張蕊 張子文

摘 要：“魯班工坊”背景下，針對(duì)留學(xué)生在化工物流專業(yè)學(xué)習(xí)方面普遍存在問(wèn)題的現(xiàn)象，提出VR/AR技術(shù)對(duì)高職化工物流專業(yè)教學(xué)影響研究。本文以化工物流專業(yè)為例，談久了“魯班工坊”背景下VR/AR技術(shù)對(duì)留學(xué)生教學(xué)的影響，通過(guò)實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)VR/AR技術(shù)的應(yīng)用可提升高職化工物流專業(yè)留學(xué)生的課堂教學(xué)興趣；降低語(yǔ)言障礙，增強(qiáng)留學(xué)生的知識(shí)理解與運(yùn)用能力；提升化工物流的安全意識(shí)；也輔助性的增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。“魯班工坊”背景下VR/AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)了化工物流知識(shí)點(diǎn)的可視化，進(jìn)而提升了高職院校化工物流專業(yè)留學(xué)生的訪學(xué)質(zhì)量，提升了“魯班工坊”背景下化工物流專業(yè)的教學(xué)水平和教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：“魯班工坊”；VR/AR技術(shù)；化工物流專業(yè)；日常教學(xué)；影響

“魯班工坊”是一種職業(yè)教育國(guó)際化發(fā)展模式，貫穿職業(yè)教育教學(xué)全過(guò)程[1]；VR/AR技術(shù)通過(guò)整合化工物流教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的可視化，解決留學(xué)生存在的各種專業(yè)性問(wèn)題，提高了留學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量及化工物流專業(yè)的教學(xué)效率。

一、VR/AR技術(shù)提升課堂興趣

“魯班工坊”背景下VR/AR技術(shù)的應(yīng)用，使化工物流專業(yè)的日常教學(xué)氛圍更具高度仿真效果，教學(xué)過(guò)程中，利用VR/AR技術(shù)進(jìn)行投屏，使學(xué)生直觀的感受化工物流知識(shí)及技能要點(diǎn)，營(yíng)造真實(shí)、活躍的課堂教學(xué)氛圍。VR/AR技術(shù)在化工物流專業(yè)的應(yīng)用，不僅提升了課堂教學(xué)的氛圍與興趣，還大大提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生對(duì)化工物流知識(shí)技能的掌握更加嚴(yán)謹(jǐn)、深入?！棒敯喙し弧北尘跋?，化工物流專業(yè)教學(xué)利用VR/AR技術(shù)進(jìn)行授課時(shí)，教師要首先幫助學(xué)生佩戴好VR/AR設(shè)備，然后進(jìn)行投屏操作，模擬真實(shí)的化工物流工作場(chǎng)景。

VR/AR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，雖然學(xué)生們并不能觸摸到眼前的物流設(shè)備，但卻能夠真切的感受到化工物流的各個(gè)環(huán)節(jié)及物流設(shè)備的細(xì)節(jié)，學(xué)生借助VR/AR技術(shù)進(jìn)行化工物流仿真模擬操作，進(jìn)而快速掌握化工物流的技術(shù)要點(diǎn)。通過(guò)具有模擬場(chǎng)景的VR/AR技術(shù)進(jìn)行化工物流知識(shí)的學(xué)習(xí)，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍了化工物流教學(xué)氛圍，提升了課堂教學(xué)興趣。

二、VR/AR技術(shù)增強(qiáng)留學(xué)生知識(shí)理解與運(yùn)用能力

在高職院?；の锪鲗I(yè)教學(xué)中，有許多課程需要模擬真實(shí)的操作環(huán)境來(lái)使學(xué)生直觀的感受化工物流專業(yè)的知識(shí)與技能，例如叉車機(jī)械物流設(shè)備的使用、倉(cāng)庫(kù)物流的布局設(shè)計(jì)及后期倉(cāng)庫(kù)物流的使用效果等[2]，都是需要結(jié)合真實(shí)的體驗(yàn)才能使學(xué)生真正掌握化工物流的相關(guān)內(nèi)容。更何況，“魯班工坊”背景下，化工物流專業(yè)所面向的授課群體都是留學(xué)生，本身就要面對(duì)復(fù)雜的專業(yè)術(shù)語(yǔ)及操作步驟，加上對(duì)漢語(yǔ)理解的不透徹，使留學(xué)生對(duì)化工物流專業(yè)的知識(shí)技能掌握不充分，造成教學(xué)效率低下的現(xiàn)象。VR/AR技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠模擬真實(shí)的化工物流操作場(chǎng)景，還能有需要的進(jìn)行實(shí)地考察，使留學(xué)生對(duì)化工專業(yè)知識(shí)的理解不再停留于課本知識(shí)，還能加上VR/AR技術(shù)的直觀感受與實(shí)地考察的理解，從而增強(qiáng)留學(xué)生對(duì)化工物流專業(yè)的理解能力。

化工物流專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，大部分課程內(nèi)容都需要較大的場(chǎng)地、教高的資金及較長(zhǎng)的時(shí)間才能正常進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，因此很難實(shí)現(xiàn)化工物流實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。VR/AR技術(shù)的出現(xiàn)，徹底解決了實(shí)踐教學(xué)難的現(xiàn)象，教師利用VR/AR技術(shù)模擬化工物流的實(shí)操場(chǎng)景，并與相關(guān)公司合作，研發(fā)出具備真實(shí)效果的虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容，從而使學(xué)生強(qiáng)烈的感受到真實(shí)的物流運(yùn)作模式?！棒敯喙し弧北尘跋?，VR/AR技術(shù)的應(yīng)用，不僅使學(xué)生的知識(shí)掌握程度及理解能力得到提升，還在很大程度上提高了留學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力與運(yùn)用能力，為留學(xué)生在實(shí)際工作中提供了更為廣闊的發(fā)展空間。

三、VR/AR技術(shù)提升化工物流的安全意識(shí)

VR/AR技術(shù)在化工物流教學(xué)過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化工物流的實(shí)時(shí)跟蹤，并通過(guò)VR/AR設(shè)備進(jìn)行跟蹤內(nèi)容的傳輸，保證化工物流過(guò)程中的安全性，此外，VR/AR技術(shù)還可以模擬化工物流意外事故場(chǎng)景[3]，學(xué)生通過(guò)直觀、真實(shí)的感受意外事故的傷害情況，提高自身的安全意識(shí)?！棒敯喙し弧北尘跋?，化工物流專業(yè)所面向的學(xué)生大多都是留學(xué)生，由于國(guó)內(nèi)外文化差異顯著，因此語(yǔ)言溝通及對(duì)化工物流專業(yè)知識(shí)方向的認(rèn)知成為教學(xué)過(guò)程中的一大障礙。VR/AR技術(shù)的應(yīng)用，徹底解決了這一問(wèn)題，VR/AR技術(shù)以直觀、真實(shí)的感官教學(xué)形式，使留學(xué)生通過(guò)一系列的VR/AR操作掌握化工物流的知識(shí)要點(diǎn)，并通過(guò)模擬意外事故場(chǎng)景提升學(xué)生的安全意識(shí)，與此同時(shí)還降低了與留學(xué)生溝通的難度系數(shù)，增多了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間，有效提高了留學(xué)生的物流安全意識(shí)，進(jìn)而保證留學(xué)生的化工物流專業(yè)的教學(xué)效率。

四、VR/AR技術(shù)增強(qiáng)留學(xué)生創(chuàng)新能力

“魯班工坊”背景下化工物流專業(yè)教學(xué)中，VR/AR技術(shù)的應(yīng)用，為化工物流的創(chuàng)新項(xiàng)目提供了新的動(dòng)力，虛擬現(xiàn)實(shí)的物流操作場(chǎng)景，大大增強(qiáng)了學(xué)生的化工物流體驗(yàn)，并直觀的沖擊學(xué)生的想象力，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供真實(shí)的技術(shù)支持。將VR/AR技術(shù)應(yīng)用到化工物流專業(yè)的教學(xué)過(guò)程中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)的頭盔或眼鏡進(jìn)行上課，尤其是化工物流操作流程，學(xué)生可以通過(guò)觀看視頻，將自身帶入實(shí)際的化工物流操作中，以視頻中的形式加深對(duì)化工物流的操作理解?！棒敯喙し弧北尘跋?，由于化工物流專業(yè)留學(xué)生的特殊性，其想象力與創(chuàng)新能力是不同的，因此VR/AR技術(shù)對(duì)留學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是輔助性的，可以激發(fā)大部分留學(xué)生的想象力，從而提高其創(chuàng)新能力。

五、案例分析

（一）VR/AR技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)效果影響的回歸分析

本研究在天津渤海職業(yè)技術(shù)化工物流專業(yè)“魯班工坊”項(xiàng)目的留學(xué)生中，通過(guò)在線和紙質(zhì)的方式發(fā)放問(wèn)卷200份，回收了190份。通過(guò)篩選共得到有效問(wèn)卷185份，采用邏輯回歸分析法來(lái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。案例中用化工物流專業(yè)留學(xué)生課程成績(jī)表征其學(xué)習(xí)效果，VR/AR技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，將學(xué)生成績(jī)合格與否作為因變量，將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、安全意識(shí)、創(chuàng)新能力、記憶力、語(yǔ)言障礙、知識(shí)理解與應(yīng)用、動(dòng)手操作能力作為自變量，依據(jù)回歸分析流程對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響進(jìn)行預(yù)測(cè)。

（二）回歸建模

此次研究所選用的回歸分析中的二元回歸模型，討論VR/AR技術(shù)下化工物流專業(yè)對(duì)學(xué)習(xí)效果影響的發(fā)生概率，假設(shè)N為VR/AR技術(shù)對(duì)化工物流專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況影響的發(fā)生概率，其中取值范圍為[0，1]，（1-N）為不產(chǎn)生影響的概率。N/（1-N）為產(chǎn)生影響的回歸發(fā)生比，對(duì)其取自然對(duì)數(shù)為[N/（1-N）]。

設(shè)定自變量為C1，C2，C3，…，Ck，因變量為P，則線性回歸方程為：

[N/（1-N）]=A0+A1*C1+A2*C2+…Ak*Ck（1）

公式1中k代表回歸系數(shù)。根據(jù)公式1，可以得出學(xué)習(xí)情況影響發(fā)生概率。

（2）

根據(jù)公式2可以計(jì)算出對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生影響概率。此次實(shí)驗(yàn)中VR/AR技術(shù)的應(yīng)用與語(yǔ)言障礙成反比；與留學(xué)生課堂興趣成正比；與知識(shí)理解與運(yùn)用成正比，與創(chuàng)新能力成正比，與安全意識(shí)成正比，應(yīng)用VR/AR技術(shù)后有效解決了留學(xué)生現(xiàn)存的學(xué)習(xí)問(wèn)題，有效提升了該專業(yè)留學(xué)生的訪學(xué)交流效果及教學(xué)質(zhì)量。

六、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)“魯班工坊”背景下VR/AR技術(shù)對(duì)高職化工物流專業(yè)教學(xué)影響進(jìn)行分析與研究，研究可知，“魯班工坊”背景下，VR/AR技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，提升了化工物流專業(yè)的課堂教學(xué)興趣；降低留學(xué)生語(yǔ)言障礙，增強(qiáng)留學(xué)生知識(shí)理解與運(yùn)用能力；提升了化工物流的安全意識(shí)；還輔助性的增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力?？傊棒敯喙し弧北尘跋?，VR/AR技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高留學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量并且提升化工物流專業(yè)的教學(xué)效率。希望本文的研究能夠?yàn)槠渌鼘I(yè)及高職院校探究“魯班工坊”背景下留學(xué)生訪學(xué)效果的相關(guān)問(wèn)題提供參考。

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