虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

李 平 李曉寧 蘆 鑫

（石家莊信息工程職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊 050000）

0 引言

當(dāng)前社會(huì)飛速發(fā)展， 對(duì)技術(shù)人才的需求越來越高，高校肩上的責(zé)任也越來越重。 傳統(tǒng)的高校實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需求。 教育部在《2019 年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》（教技廳〔2019〕2 號(hào)）中提出，要推動(dòng)大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新技術(shù)的在教育教學(xué)中的深入應(yīng)用。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以給人們帶來身臨其境的沉浸感為優(yōu)勢(shì)，正在廣泛地影響著人們的生活。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到高等教育領(lǐng)域， 改變了傳統(tǒng)的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果不強(qiáng)的現(xiàn)狀，為高校的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革提供了新的思路。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)即Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR。自1963 年，虛擬現(xiàn)實(shí)思想的出現(xiàn)，到如今虛擬現(xiàn)實(shí)理論逐漸完善并進(jìn)入到應(yīng)用階段，經(jīng)過了幾十年的時(shí)間。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)及相關(guān)的硬件設(shè)備模擬現(xiàn)實(shí)世界，讓用戶通過視覺、聽覺甚至觸覺感受和體驗(yàn)各種產(chǎn)品，讓用戶的沉浸感最大化，可以實(shí)時(shí)并且不受限制地對(duì)三維空間的中物體進(jìn)行觀察和了解。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有沉浸感、 交互性和用戶參與環(huán)境和敘事這3個(gè)原則。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)活動(dòng)中，可以通過教育輔助可視化工具，為學(xué)生提供一個(gè)多方面感官交互的教學(xué)模式，讓學(xué)生沉浸在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境中，深刻了解并掌握理論和實(shí)踐知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)操作能力。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用的挑戰(zhàn)

現(xiàn)階段，在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)取得了一定的效果，但是綜合看來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式在融合的過程中有一些問題亟待解決。

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備投入不足

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是依托計(jì)算機(jī)設(shè)備存在的，高校的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)尤其是工科類的操作實(shí)踐專業(yè)性較強(qiáng)，需要投入大量的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)耗材， 而且更新速度很快。 現(xiàn)階段，建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室尚且困難，投入大量資金購買昂貴的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備成本較高，高校的壓力很大，在進(jìn)行實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，不能保證人手一臺(tái)設(shè)備，使得一部分學(xué)生無法實(shí)時(shí)地進(jìn)行實(shí)踐操作，學(xué)生的實(shí)踐能力不能得到有效提高。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)模式過渡和更替難

在高校實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓學(xué)生在逼真的環(huán)境里進(jìn)行實(shí)踐操作，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但是受到各種因素的影響，在不完善的虛擬教學(xué)環(huán)境中，作為輔助教學(xué)工具出現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的教學(xué)模式，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)模式碰撞的過程中， 應(yīng)該尋找二者有效的融合點(diǎn)，更好地為學(xué)生打造一個(gè)完美的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)，讓學(xué)生真正體會(huì)到科學(xué)技術(shù)的魅力，切身地體驗(yàn)到實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)的真實(shí)性，更好地提高自身的實(shí)踐操作能力。

2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用人員缺乏

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖然已經(jīng)出現(xiàn)幾十年的時(shí)間了，但是應(yīng)用到高等教育領(lǐng)域時(shí)間尚短，對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用人員的要求卻很高。 當(dāng)前高校的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教師對(duì)于本專業(yè)的實(shí)踐操作熟門熟路，但是對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)卻一籌莫解，不能很好地將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合到現(xiàn)有的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中去。 而具有熟練的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開發(fā)人員，卻沒有高校實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，不能針對(duì)高校的特色和學(xué)生的發(fā)展開發(fā)和設(shè)計(jì)適合學(xué)生的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐操作環(huán)境，嚴(yán)重阻礙了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的實(shí)施。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用策略

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在高校實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中可以很大程度地提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力， 應(yīng)該積極探索，迎接挑戰(zhàn)，促進(jìn)高等教育領(lǐng)域的不斷突破和創(chuàng)新。

3.1 投入資金，更新設(shè)備

高校的改革需要各部門的配合， 應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，理清思路，切實(shí)做好虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校實(shí)施的前期準(zhǔn)備工作。 發(fā)揮學(xué)校、社會(huì)的力量，加大資金投入，購買先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備，為學(xué)生打造完美的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，讓每一位學(xué)生都能獨(dú)立的進(jìn)行實(shí)踐操作。 組建專業(yè)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備維護(hù)隊(duì)伍，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和更新，讓學(xué)生通過聽覺、觸覺等更好地感受實(shí)踐實(shí)訓(xùn)的魅力，提升自身的實(shí)踐操作能力，為日后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)模式的融合

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到高校的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中是必然的趨勢(shì)，應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，秉著科學(xué)發(fā)展的態(tài)度反省自我，積極探索新技術(shù)，歸納出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在應(yīng)用中存在的問題。 教師應(yīng)該科學(xué)設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用路徑，為學(xué)生建立一個(gè)還原度高的虛擬實(shí)踐環(huán)境。在學(xué)生掌握一定理論知識(shí)和熟悉實(shí)踐操作的前提下， 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，對(duì)實(shí)踐操作進(jìn)行完善和更新，讓學(xué)生在此過程中培養(yǎng)自身的職業(yè)意識(shí)和專業(yè)技能能力。 在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)過程中， 時(shí)刻保持以學(xué)生為主體的思想，以學(xué)生的發(fā)展為前提進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在新型的課堂中通過自身的體驗(yàn)獲得新知識(shí)、新技能，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)，提升自己的思考和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)模式的深度融合。

3.3 提升高校虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)師資隊(duì)伍建設(shè)

教師要樹立正確的教育理念， 積極面對(duì)新技術(shù)，在更新自身專業(yè)知識(shí)的前提下，用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)武裝自我，使自身更具戰(zhàn)斗力，從而更好地為學(xué)生服務(wù)。 高校可以鼓勵(lì)青年教師積極投身到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和使用中， 為教師提供到企業(yè)一線實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓教師在真正的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)企業(yè)感受到新技術(shù)的魅力，豐富自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐操作技能。 高校也可以聘請(qǐng)專業(yè)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)人員為學(xué)生帶來專業(yè)的技術(shù)講解，確保高校的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)環(huán)境趨于專業(yè)化。 同時(shí)，可以選聘優(yōu)秀教師和專業(yè)開發(fā)人員共同開發(fā)具有自身特色的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，前期要進(jìn)行科學(xué)的調(diào)研，充分考慮師生的需求，還要考慮到內(nèi)容更新的問題，確保教學(xué)環(huán)境更加人性化和科學(xué)化，促使學(xué)生的實(shí)踐操作更加規(guī)范，提高高校實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果。