淺談VR技術在職校鈑金專業(yè)中的可行性

吳祺

摘 要：現(xiàn)在中高職院校對學生的教學從過去的理論教學向理實一體化過度，但由于專業(yè)導致鈑金課程耗材一直是該專業(yè)不可避免要面對的問題，在以往的鈑金一體化教學中，我們采取了循環(huán)利用的理念，盡可能的節(jié)約耗材的消耗，成效不是特別明顯。最近隨著科學技術的發(fā)展，計算機芯片擁有了更高的計算能力，虛擬現(xiàn)實（VR）技術的不斷成熟，正好可以滿足鈑金專業(yè)理實一體化教學中對于操作工藝流程的展示反饋的要求。可以說這項技術的應用可以改變汽車鈑金一體化課程很大程度的擺脫受到耗材限制的模式，并使教師重新定義對信息化教學應用于專業(yè)課實操教學的重要性。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術 鈑金一體化 信息化教學

虛擬現(xiàn)實技術（英文名：Virtual Reality，縮寫為VR），又稱靈境技術，是近些年來新興的一項實用技術。VR利用了動態(tài)環(huán)境建模技術、仿真技術、計算機圖形技術、系統(tǒng)集成技術等多項技術，整合信息并模擬還原人類各項感知，讓人在通過計算機所呈現(xiàn)的實時3D虛擬環(huán)境中，真實的擁有聽覺、觸覺、力覺、嗅覺甚至動作反饋，實時反饋，具有身臨其境的體驗感，實時交互，實現(xiàn)人機互動。

1 虛擬現(xiàn)實技術特點與課程結合的可能性

1.1 沉浸性

目前的虛擬現(xiàn)實技術可以讓使用者感受到完整的模擬環(huán)境，陷入沉浸式的體驗之中。這樣的真實感正是在我們鈑金一體化專業(yè)課程中所追求的，不僅能模擬4S店或是汽修廠真實的維修案例，讓學生在學校就能面對最真實的維修環(huán)境，反復練習實踐，更能解決專業(yè)課程巨大耗材的問題，讓學生的教學訓練不受耗材所限制。

1.2 交互性

在專業(yè)學生日常的學習生活中，知識的主要來源主要是書本、網絡與少量的實體教學教具，就算學生利用假期時間去進行專業(yè)相關的兼職學習，獲取的技能也是有限。相對而言渠道單一固定，可操作空間較少，給與學生正確反饋的有用信息更少，而虛擬現(xiàn)實技術本身擁有身體各項指數(shù)的反饋信息，并可以進行實時運算反饋，具有交互性，提高學生的學習主觀能動性。

1.3 多感知性

虛擬現(xiàn)實技術擁有很多的感知方式，比如聽覺、觸覺、味覺等等。隨著科技的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實將逐漸擁有模擬我們所有感知的能力。應用于鈑金實訓課程中，學生在實訓時就能體會到維修中每一個細節(jié)的變化和反饋，與實際的現(xiàn)實維修沒有區(qū)別，對于學生操作中的，哪怕細微的操作失誤都可以記錄并給出結果分析，這樣讓學生在初次接觸一門實操技術時能很好的按規(guī)程打下堅實的基礎，并能根據(jù)實時反饋了解自己的不足和錯誤，也可以在虛擬反饋中避免一些由于失誤引起的不必要的損傷。

1.4 構想性

虛擬現(xiàn)實技術具有構想性，在進入虛擬空間的時候，我們可以和周圍的物體進行互動，并拓寬自己的認知范圍，并能創(chuàng)造一些客觀世界不可能發(fā)生或難以重現(xiàn)的場景環(huán)境，比如在教學過程中可以模擬一些錯誤操作所帶來的的危害，讓學生更直觀了解的安全及規(guī)范操作的重要性。

1.5 自主性

在虛擬現(xiàn)實的學習環(huán)境中，教師和學生不再受限于教學教具的單一性，并大大的降低了在鈑金一體化教學中學生可能面對的危險，豐富的虛擬資源可以滿足教師各方面的教學，不僅在日常教學中可以應用，也可以在相關技能比賽訓練中運用，讓學生在學習過程中根據(jù)自我表現(xiàn)的實時反饋自我提高自我糾正，讓學習與訓練更規(guī)范化系統(tǒng)化真實化，并在這一學習過程中，讓學生真正成為課堂的主體。

2 虛擬現(xiàn)實技術在當前職校發(fā)展中的可行性

2.1 鈑金一體化專業(yè)在職業(yè)學校中的形勢

現(xiàn)如今，汽車已經成為人們生活中不可或缺的交通，截止2019年上半年，中國汽車的保有量已經達到了3.4億輛，并仍以一個較快的速度在增長。面對發(fā)展如此快速的汽車行業(yè)，已經形成完整的產業(yè)鏈，并細化衍生出了很多相關的行業(yè)及產業(yè)，因此作為職校人才培養(yǎng)方向的考量，汽車相關專業(yè)就業(yè)的崗位空缺勢必帶動專業(yè)的快速發(fā)展，這兩年汽修專業(yè)方向的市場逐漸趨于飽和，而鈑噴美容方向的以及新能源方向的專業(yè)學生缺口巨大，鈑金一體化作為其中較大的一個專業(yè)分支，同樣有著巨大的人才缺口，前景發(fā)展會越來越好。同時這幾年隨著職業(yè)院校教學模式的改革，一體化教學模式的普及，信息化教學的要求不斷的提高，虛擬現(xiàn)實技術在鈑金一體化專業(yè)應用是有保障的，隨著技術不斷的革新，與專業(yè)需求也是相輔相成。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術成本與價值的考量

就目前職業(yè)學校鈑金一體化專業(yè)的教學資源來看，不管一個無塵操作車間的建立，還是大梁校正平臺及系統(tǒng)的搭建，都需要大量的資金投入。包括焊接相關設備及耗材限制，進一步壓縮了學生們實訓的環(huán)節(jié)。如果參加各級各類的汽車鈑金比賽，一般兩到三年時間，就需要根據(jù)比賽章程，更換比賽設備和耗材，其中包括整車車架，車門框架等。因此在專業(yè)發(fā)展時，我們就會面對一個很現(xiàn)實的問題，怎樣利用有限的資金實現(xiàn)最大的價值，對此，虛擬現(xiàn)實技術具有很大的優(yōu)勢。相對于動輒更換設備及實訓耗材的傳統(tǒng)一體化教學來說，虛擬現(xiàn)實信息化教學可以通過軟件的更新就很好的解決了這一問題，符和學校及專業(yè)的發(fā)展需求。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術在教學過程中的優(yōu)勢

如今，虛擬現(xiàn)實技術已經成為促進教育發(fā)展的一種新型教育手段。傳統(tǒng)的教育只是一味的給學生灌輸知識，而現(xiàn)在利用虛擬現(xiàn)實技術可以幫助學生打造生動、逼真的一體化實訓環(huán)境，使學生通過真實感受來增強記憶，相比于被動性灌輸，利用虛擬現(xiàn)實技術來進行自主學習更容易讓學生接受，這種方式更容易激發(fā)學生的學習興趣。在虛擬現(xiàn)實的教學過程中，老師和操作者都能實時看到操作中的相關實訓項目的反饋，可以及時針對每個人的表現(xiàn)及時糾正，甚至在發(fā)生一些錯誤操作或一些無意識動作時，可以實時記錄，并回放糾正分析，讓學生更直觀的意識到自我的操作不足，更好的提高技能水平。

2.4 未來鈑金一體化課程教學模式

目前鈑金一體化課程的教學模式已經不僅僅再局限于教師通過教材以及自身經驗讓學生被動的接受技能，學生已經能夠利用信息化手段進行自主學習。虛擬現(xiàn)實技術，作為最新的信息化教學手段，在理實一體化教學過程中，具有無可比擬的優(yōu)勢，如：在鈑金件構造教學及工作原理模擬時，虛擬現(xiàn)實技術可以提供1比1的3D建模，讓學生直觀的了解車輛部件構造及原理;在焊接等實操過程中，虛擬現(xiàn)實技術完整了模擬了真實操作環(huán)境，讓學生自主通過信息化手段學習。汽車鈑金一體化作為具有良好專業(yè)前景的專業(yè)，應該提前做好理實一體信息化教學模式改革的準備。

3 結語

在2018年年初，我們國家教育部將VR技術列入了教育信息化重點工作任務，明確要求了在職教推進信息技術與高等教育教學深度融合，推動虛擬現(xiàn)實、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術在教育教學中的深入應用。在這樣的大環(huán)境之下，作為理實一體化的一線教師更不能墨守成規(guī)，按照以前的老舊模式，每次通過換整車車架，門板框架以適應教學與比賽的革新。我們通過虛擬現(xiàn)實技術的特點可以看出這項技術和職教理實一體化的教學完美契合，不僅僅是其投入成本與其價值對比，更是革新了老師信息化教學的教學模式，真正的帶給學生理實一體化的學習體驗，結合新時代對新型人才培養(yǎng)的標準，我相信虛擬現(xiàn)實技術與鈑金一體化課程相結合是一種很好的嘗試。

參考文獻：

[1]陳浩磊，鄒湘軍，陳燕，劉天湖.虛擬現(xiàn)實技術的最新發(fā)展與展望[J].中國科技論文在線，2011（3），21-22.

[2]張茂軍.虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)[M].北京：科學出版社，2002.

[3]汪成為，高文.靈境（虛擬現(xiàn)實）技術的理論、實現(xiàn)及應用[M].北京：清華大學出版社，2004.