基于VR技術的電梯安裝工程課程平臺的應用實踐

摘要：VR虛擬現(xiàn)實技術所構建的學習場景已推動越來越多的教育模式回歸教育本質(zhì)，對創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和提高教學質(zhì)量有著重要意義。針對電梯專業(yè)在電梯安裝課程教學模式中的一些問題，和小微電梯企業(yè)共同研發(fā)建設了基于VR技術的電梯安裝工程教學平臺，該平臺不僅能完成職業(yè)院校電梯安裝工程課程的教學；還能完成一般電梯企業(yè)的員工培訓和新產(chǎn)品研發(fā)，為職業(yè)院校教育教學模式和校企深度產(chǎn)教融合的改革創(chuàng)新實踐提供經(jīng)驗和啟示。

關鍵詞：VR技術；信息化教學；產(chǎn)教融合；電梯安裝工程

一、引言

電梯安裝工程課程是電梯專業(yè)的核心課程之一，實踐性強。在教學過程中，由于安裝部件比較笨重，所以存在極大的安全風險，嚴重的制約了學生的動手操作的積極性，教學效果不太理想。國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)已將VR技術列為未來最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g之一。利用VR技術，重構電梯安裝場景，使學生在高度仿真的場景下學習安裝技術，降低安全風險。并結(jié)合大數(shù)據(jù)分析功能，提高教學效率。

二、電梯安裝工程課程的教學現(xiàn)狀

在申報電梯工程技術專業(yè)教學資源庫的前期課程調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)職業(yè)院校電梯安裝工程課程的主要教學現(xiàn)狀是：

1）教學設備嚴重不足。由于電梯實訓設備費用較高，一般實訓設備能用于電梯安裝的實訓項目又很少。加之在電梯安裝實訓中，安全風險極高，所以很多院校在電梯安裝方面，訓練很少，與企業(yè)的實際需要差別較大。

2）教學手段單一。目前，信息化技術教學已深受學生喜愛，能有效提高學生的學習積極性和學習效果。但是調(diào)查發(fā)現(xiàn)，70%左右的職業(yè)院校上課依然是以單一的教師上課的教學模式為主，僅有的有限的教學信息化資源也是知識陳舊，與當前電梯企業(yè)的主流技術相差甚遠，學生對學習該課程毫無興趣。

3）課程建設上校企合作有限。部分院校在該課程建設上，缺乏企業(yè)參與，教師也很少深入一線企業(yè)進行調(diào)研，更新教學內(nèi)容。校企合作浮于表面，缺乏建樹。

三、基于VR技術的電梯安裝工程課程的特點

在建設電梯工程技術專業(yè)教學資源庫的過程中，我校在電梯安裝工程課程中，充分引入信息化技術，緊密聯(lián)系企業(yè)，建設了基于VR技術的電梯安裝工程課程在線教學平臺，具有以下幾個特點：

（1）VR教學系統(tǒng)性價比高。使用VR教學系統(tǒng)，學生可以在高仿真的環(huán)境下完成電梯安裝的整個環(huán)節(jié)。相比較電梯教學實訓設備，盡管在初期費用稍高，但是綜合考慮實訓設備的維護、損耗以及學生安全因素，VR教學系統(tǒng)都有很大的優(yōu)勢。

（2）豐富教學手段。引入信息化技術，教師能用多樣化的手段展現(xiàn)教學內(nèi)容，聚焦教學重點，化解教學難點。學生在學習過程中，邊學習邊考核，加強對知識的理解，寓教于樂，教學效果明顯提高。

（3）深化產(chǎn)教融合，校企合作。VR教學系統(tǒng)是校企合作的成果，教師和企業(yè)緊密合作，共同開發(fā)，實時追蹤企業(yè)技術的發(fā)展前沿，保證教師的教學內(nèi)容與時俱進，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

四、基于VR技術的電梯安裝工程課程的教學實踐

建成的基于VR技術的電梯安裝工程課程信息化平臺，主要應用于以下幾個方面：

（1）課堂教學。在課堂教學方面，教師充分利用信息化教學平臺的優(yōu)勢，科學組織和管理教學過程。課前，教師在平臺上發(fā)布課前學習任務，學生完成后，將結(jié)果傳到系統(tǒng)上，教師可根據(jù)學生學習情況調(diào)整教學策略和教學目標。課中，教師通過平臺，完成課堂考勤、知識講解、隨堂測驗、學生匯報等教學活動；學生可以在無風險的情況下完成任務訓練、課堂測驗、成果匯報等活動。課后，教師可以導出學習數(shù)據(jù)，總結(jié)反思教學效果；學生可以在線完成課后任務。使用該平臺，教師能多方面、多層次圍繞教學內(nèi)容與學生進行互動教學，化解教學重點和難點。

（2）企業(yè)培訓?；赩R技術的電梯工程安裝課程教學平臺，其主要內(nèi)容源于企業(yè)技術。所以本平臺也常用于企業(yè)培訓。企業(yè)可根據(jù)培訓任務，自行選擇教學模塊，使員工在虛擬環(huán)境下完成電梯安裝操作，同時，基于平臺的大數(shù)據(jù)分析功能，幫助企業(yè)培訓部門科學考核培訓效果，節(jié)約企業(yè)培訓成本。

（3）科研訓練。使用該平臺，企業(yè)技術人員能完成新技術的研發(fā)，驗證技術方案。避免了在產(chǎn)品設計初期出現(xiàn)錯誤而造成的研發(fā)損失，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期和材料投入，提高產(chǎn)品競爭力。教師可以利用該平臺完成教學設備、教學科研任務的研發(fā)，提升自身的科研水平和信息化教學技能。

五、結(jié)束語

經(jīng)電梯專業(yè)17、18級2屆共6個班的教學實踐，電梯安裝工程課程的耗材費用減少約50%，沒有發(fā)生實訓安全事故。有6名教師獲得省信息化教學設計比賽三等獎，12名學生獲得省級以上電梯安裝競賽一等獎2項，三等獎2項。

實踐表明，采用基于VR技術的電梯安裝工程課程教學平臺以后，學生的學習積極性明顯提高，教學效果提升顯著。教師的業(yè)務技能也得到長足的訓練，教學管理和教學評價相對客觀、科學。企業(yè)培訓費用和產(chǎn)品研發(fā)周期都有明顯改善。

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作者簡介：屈省源（1975-），男，陜西興平人，碩士研究生，講師，研究方向：電氣智能控制技術。

項目基金：中山職業(yè)技術學院校級教研教改項目：產(chǎn)教融合背景下的電梯專業(yè)VR教學資源共享平臺的開發(fā)與應用。（項目編號：JYB1906）。