淺談VR技術(shù)與中職學(xué)校汽修專業(yè)的結(jié)合

申鳳

摘要：近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代教育與信息技術(shù)正呈現(xiàn)高度融合的態(tài)勢，并以此衍生出了諸如翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下結(jié)合式學(xué)習(xí)等一系列全新教學(xué)模式。對于中等職業(yè)教育汽修專業(yè)來說，行業(yè)上要求的“理實一體化”目標(biāo)由于學(xué)校自身硬件設(shè)置缺陷和教學(xué)能力不足等問題實現(xiàn)難度較大。而將VR技術(shù)與汽修專業(yè)結(jié)合，就可以很好提升教學(xué)的可操作性和直觀性，為汽修專業(yè)的發(fā)展提供了新方向。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);中職;汽修專業(yè)

0 ?引言

VR技術(shù)（虛擬現(xiàn)實技術(shù)）是隨著第三次科技革命興起的一項新技術(shù)，囊括計算機(jī)、電子信息、仿真技術(shù)于一體，主體是計算機(jī)虛擬圖像，通過終端環(huán)境模擬，能夠給人沉浸式感覺，在三維立體環(huán)境中感知與現(xiàn)實生活高度相似的觀感。中等職業(yè)學(xué)校汽修專業(yè)是一類需要大量實踐的專業(yè)，對學(xué)生實操要求高，具備一定的線下經(jīng)驗。VR技術(shù)通過虛擬學(xué)習(xí)內(nèi)容，能夠最大程度降低教學(xué)成本，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求。因此，將VR技術(shù)與汽修專業(yè)結(jié)合，是當(dāng)前發(fā)展汽修專業(yè)的大勢所趨。

1 ?當(dāng)前VR技術(shù)對汽修專業(yè)教學(xué)的幫助

1.1 VR技術(shù)的多感知性

社會普遍認(rèn)為VR技術(shù)是單純的計算機(jī)技術(shù)的衍生，實際上則是計算機(jī)、電子信息、仿真技術(shù)等多種高新技術(shù)的集合產(chǎn)物。對人來說，VR技術(shù)提供的感知絕不僅包括視覺，運動感知和觸碰感知也相當(dāng)明顯。對汽修專業(yè)來說，線下實訓(xùn)的重要性與課堂理論學(xué)習(xí)并重，甚至在一定程度上超過理論學(xué)習(xí)。而VR技術(shù)能夠為學(xué)生提供全模擬的實訓(xùn)環(huán)境，符合該專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)。一般而言，教師準(zhǔn)備的教學(xué)資源是為學(xué)生提供視覺感知，而線下實訓(xùn)則是為學(xué)生提供運動和觸覺感知，所以這一技術(shù)的多感知性能夠在該專業(yè)各環(huán)節(jié)給予充分幫助。

1.2 VR技術(shù)的真實感

VR技術(shù)的最大特點就是使用者能夠在終端感應(yīng)到最接近真實環(huán)境的模擬環(huán)境，在浸入式環(huán)境打造下，會讓其擁有身臨其境的感覺。對于這種特殊感知環(huán)境，在汽修專業(yè)的日常教學(xué)和實操過程中均很難做到，無論是多媒體課件還是圖片、視頻資源都屬于平面效果，而相比于立體效果差距仍然較大。如果能在汽修專業(yè)的實訓(xùn)過程中引入VR技術(shù)，為學(xué)生構(gòu)建現(xiàn)實生活中4S店的工作環(huán)境，將車輛維護(hù)過程用虛擬技術(shù)得以展示，學(xué)生對汽車的摸索能夠進(jìn)一步接近真實狀態(tài)，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性具有促進(jìn)作用。

1.3 VR技術(shù)的可交互性

汽修專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)來源往往是書本、網(wǎng)絡(luò)等個人力所能及的途徑，以及一定數(shù)量但不一定符合學(xué)習(xí)需求的實體部件。這些途徑是以學(xué)生主觀需求為主體，是學(xué)生面向知識的單向獲取，但知識往往是動態(tài)的，且隨著實踐過程中的新發(fā)現(xiàn)而不斷改進(jìn)和更新。此外，個人途徑獲取知識的可操作性和信息豐富度都處于較低水平，學(xué)生通過這種方式獲取的知識往往不能滿足需求。VR技術(shù)本身就可以作為一臺智能終端來使用，根據(jù)用戶的實際觀感和動作進(jìn)行快速調(diào)整，這就使信息傳輸由單向拓展為雙向，學(xué)生獲取知識的障礙就得到了清理，這就使VR技術(shù)的可交互性，VR終端的交互模式也更加適合中職汽修專業(yè)的教學(xué)安排。

1.4 VR技術(shù)的自主性

VR在教學(xué)過程中，為師生提供了全虛擬狀態(tài)的學(xué)習(xí)和工作環(huán)境，讓各方都免受由于設(shè)備和其它安全因素導(dǎo)致的阻礙教學(xué)和學(xué)習(xí)的事故。并且，VR技術(shù)內(nèi)含的豐富信息化技術(shù)為教師教學(xué)開拓眼界，豐富教學(xué)內(nèi)容提供了幫助，也能夠在不斷實踐中總結(jié)更加適合學(xué)生的教學(xué)模式。對于學(xué)生來說，也能通過VR技術(shù)，根據(jù)自身能力選擇感興趣的內(nèi)容展開學(xué)習(xí)。VR技術(shù)與汽修專業(yè)的結(jié)合，讓教學(xué)和學(xué)習(xí)的自主性進(jìn)一步被釋放，是汽修專業(yè)面向現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的重要改革，也是信息化時代“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新模式的良好實踐。

2 ?實現(xiàn)VR技術(shù)與汽修專業(yè)結(jié)合的必要性

2.1 汽修專業(yè)在中等職業(yè)學(xué)校中的形勢

根據(jù)國家統(tǒng)計局公布數(shù)據(jù)，2019年全年，我國汽車保有量已經(jīng)達(dá)到2.6億輛，增長8.83%。雖然2019年汽車銷量受到行業(yè)巨大影響，但汽車在中國人的生活當(dāng)中已經(jīng)成為了必不可少的工具。同時，巨大的汽車保有量和汽車增長速度也催生了汽車維修、汽車保養(yǎng)、汽車銷售等一系列衍生產(chǎn)業(yè)的誕生，這些產(chǎn)業(yè)為社會提供了大量就業(yè)崗位，進(jìn)一步促進(jìn)了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。因此，汽修專業(yè)從無到有，由高等教育下探到中等職業(yè)教育，招生規(guī)模連年擴(kuò)大，汽修專業(yè)在中等職業(yè)學(xué)校中的發(fā)展前景也變得越來越好。當(dāng)前，中等職業(yè)教育正貫徹落實教育部相關(guān)精神，進(jìn)行新一輪教學(xué)改革。隨著信息化技術(shù)教學(xué)的不斷深入，VR技術(shù)對汽修專業(yè)進(jìn)一步壯大實力，積淀理論基礎(chǔ)具有重要推進(jìn)作用。同時，通過汽修專業(yè)的教學(xué)研究，還可以反而促進(jìn)VR技術(shù)的更新發(fā)展，二者相得益彰。

2.2 教學(xué)成本與人才培養(yǎng)價值的綜合考慮

當(dāng)前大多數(shù)中職學(xué)校由于條件所限，教學(xué)資源以臺架和二手車為主，相對而言極為簡陋，而即使是這樣的教學(xué)資源，也涉及到較大的開銷，為學(xué)校帶來了不小的財政壓力。對于一些規(guī)模較小的中職學(xué)校而言，成套設(shè)備的引進(jìn)實屬天方夜譚，這就使得汽修專業(yè)這個理論與實訓(xùn)并重的專業(yè)，在一些學(xué)校被迫成為了理論課程教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中接受實訓(xùn)的機(jī)會變得更加困難，動手機(jī)會也極為稀少。如果計劃參加專業(yè)技術(shù)比賽，則要定期更新教學(xué)資源和比賽設(shè)備，這更加考驗學(xué)校的財力。而對于VR技術(shù)而言，這一困境就會得到很好解決。

首先，VR技術(shù)的終端設(shè)備，如計算機(jī)、成像設(shè)備等均不屬于耗材，也就不需要像該專業(yè)常規(guī)教學(xué)用具一樣定期更換。同時，這些終端設(shè)備是引進(jìn)VR技術(shù)的主要構(gòu)成部分，相比于實體用具更加靈活，可隨意切換教學(xué)模式和實訓(xùn)場景，也不需要擔(dān)心使用壽命。相比于實體教學(xué)設(shè)備而言，VR技術(shù)由于低成本和靈活操作性，可讓眾多中職學(xué)?？刂瞥杀具_(dá)到教學(xué)效果，符合當(dāng)前中職學(xué)校的發(fā)展需求。

2.3 VR技術(shù)在汽修專業(yè)教學(xué)過程的優(yōu)勢

上文提到，由于中職學(xué)校條件所限，教師在進(jìn)行專業(yè)課教學(xué)時就不得不成為課堂的主導(dǎo)，雖然有眾多多媒體資源輔助教學(xué)，但一些深層次原理和技術(shù)核心依然無法靠理論講授讓學(xué)生達(dá)到理解的效果，久而久之就會打擊他們的學(xué)習(xí)積極性，從而降低教學(xué)質(zhì)量。但這一問題并不出自于教師，所以教師面對這一情況也顯得束手無策。VR技術(shù)作為能夠為用戶提供全景立體成像的新技術(shù)，能夠讓課堂一步到位，場景直接由教室變成實訓(xùn)場地，汽車零部件和構(gòu)造、以及相關(guān)工作原理在VR技術(shù)的處理下能夠無限接近于真實場景呈現(xiàn)在師生面前，以供學(xué)生學(xué)習(xí)和操作。教師也可利用VR的軟件系統(tǒng)設(shè)置訓(xùn)練科目，讓學(xué)生在VR浸入式環(huán)境中進(jìn)行練習(xí)，并實時記錄練習(xí)過程中的錯誤和提升之處，并在訓(xùn)練結(jié)束后提供實時反饋，以供后期研討和改進(jìn)。不僅是整車修理，教師也可設(shè)置為散裝零件的狀態(tài)，讓學(xué)生從“0”開始組裝，達(dá)到多種教學(xué)目的。這樣，學(xué)生和教師可以做到足不出班就能開展實訓(xùn)操作，“理實一體化”的教學(xué)目標(biāo)能夠直接達(dá)成。

3 ?當(dāng)前汽修專業(yè)教學(xué)應(yīng)用VR技術(shù)的問題與對策

VR技術(shù)對中職汽修專業(yè)的影響是顛覆性的，由其創(chuàng)造的全景仿真環(huán)境、以及可交互性和自主性為這一專業(yè)的改革發(fā)展提供了較大幫助，但在二者結(jié)合過程中還存在一些問題，主要分為以下兩個方面：

①利用VR技術(shù)建立教學(xué)資源庫的工作量巨大，涉及到專業(yè)軟硬件的支持。要基于教學(xué)場景設(shè)立高度仿真的教學(xué)與實訓(xùn)環(huán)境，包括VR演示和全景程序等等技術(shù)開發(fā)，依然需要學(xué)校在這方面花費人力和物力、以及財力開展建設(shè)。同時，計算機(jī)和VR設(shè)備也需要按基本要求配備，并定期維護(hù)，以確保虛擬實訓(xùn)環(huán)節(jié)能夠始終照常進(jìn)行。

②應(yīng)用VR技術(shù)對教師和學(xué)生也具有較高要求。首先，教師作為VR技術(shù)的開發(fā)者和課堂教學(xué)的主導(dǎo)者，要具備一定水平的VR使用技能和新教學(xué)模式經(jīng)驗，并對信息制作技術(shù)和運用有充分了解。同時，VR技術(shù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和調(diào)試也會占用一定的課堂時間。對于學(xué)生來說，雖然VR技術(shù)方便了實訓(xùn)學(xué)習(xí)，但學(xué)習(xí)自律性目前仍然是制約學(xué)習(xí)效果的最大障礙。如果不能有效利用VR教學(xué)資源，即使是再先進(jìn)的技術(shù)也無濟(jì)于事。

針對以上兩個問題，可以采取以下對策：

①在建設(shè)VR教學(xué)資源庫的同時，要發(fā)揮中職學(xué)校的跨專業(yè)聯(lián)動，并積極與高新技術(shù)企業(yè)展開合作，通過外派教師學(xué)習(xí)交流或鼓勵教師申報項目等方式展開全方位開發(fā)，并克服困難對技術(shù)開發(fā)進(jìn)行力所能及的補助和支持;學(xué)校根據(jù)教學(xué)實際安排和目標(biāo)科學(xué)開發(fā)教學(xué)資源，并進(jìn)行動態(tài)內(nèi)容調(diào)整，力求最終教學(xué)效果符合社會需求。

②要采取各種方式調(diào)動教師的教學(xué)和技術(shù)建設(shè)積極性，通過專題培訓(xùn)機(jī)制盡快培養(yǎng)出一批熟練操作VR技術(shù)和設(shè)備的教師隊伍，讓VR設(shè)備操作的高效性實現(xiàn)課堂效率的提升;有條件的學(xué)?？膳鋫渲?，隨教師入課堂進(jìn)行VR科目程序編寫，配合教師開展教學(xué)。同時，教師要在VR教學(xué)過程中不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，改進(jìn)教學(xué)方法，讓VR技術(shù)更加符合自身教學(xué)目的，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)專業(yè)知識接受程度的提升，最終培養(yǎng)出社會滿意的人才。

4 ?結(jié)束語

當(dāng)前我國正在推進(jìn)新一輪中職教育課程體系改革，并鼓勵高新技術(shù)與課程教學(xué)進(jìn)行結(jié)合。因此，中職學(xué)校汽修專業(yè)對VR技術(shù)的需求與日俱增，汽修專業(yè)與VR技術(shù)的融合已成為當(dāng)前最緊迫的任務(wù)。雖然很多中職學(xué)校由于條件所限無法配備滿足基本教學(xué)要求的實體設(shè)備，但VR技術(shù)可做到最大限度節(jié)約學(xué)校成本和復(fù)原實訓(xùn)環(huán)境。由此，中職學(xué)校再進(jìn)行一系列的自我改進(jìn)，最終讓汽修專業(yè)符合社會需求，為社會培養(yǎng)技術(shù)過硬的專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]王井.淺談VR技術(shù)與技工學(xué)校汽修專業(yè)的結(jié)合[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（19）：264-265.

[2]范津?qū)?，朱盛楠，徐宇蘭.基于VR汽修教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（16）：34.

[3]文敏飛，尚林燕，張帥武，鄭愷.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽修專業(yè)信息化教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].和田師范專科學(xué)校學(xué)報，2017，36（03）：108-111.