虛擬現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)院校實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

王明忠　胡曉麗

摘要：從現(xiàn)階段的情況來看，很多職業(yè)院校都存在實訓(xùn)項目經(jīng)費緊張、實訓(xùn)設(shè)備陳舊方面的問題，部分學(xué)校也同時存在實訓(xùn)課時緊張、實訓(xùn)師資力量不足等方面的問題。由于一些實訓(xùn)操作項目帶有一定的危險性，在這樣的情況下，往往會借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)營造真實的工作場景，實現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)的提升。本文對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的相關(guān)問題進行了論述，分析了在職業(yè)院校實訓(xùn)教學(xué)中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);職業(yè)院校;實訓(xùn)教學(xué);應(yīng)用

中圖分類號：G4 文獻標(biāo)識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.24.074

0引言

所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，也就是我們?nèi)粘Ｋf的VR技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是多種現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合體，其中不僅包含仿真技術(shù)的應(yīng)用，同時也包含電子信息技術(shù)以及計算機技術(shù)的應(yīng)用，通過模擬現(xiàn)實中常見的各種場景，提升人們在活動過程中的環(huán)境沉浸感。最近幾年，伴隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快，教育方式也隨之改變，尤其是在職業(yè)院校專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)活動的開展過程中，VR技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，且收到了較好的應(yīng)用效果，不僅有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，與此同時，也在一定程度上實現(xiàn)了實訓(xùn)整體效果的提升。本文就針對職業(yè)院校實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)問題進行了具體探討。

1虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就是我們所熟知的VR技術(shù)，雖然這項技術(shù)的出現(xiàn)時間不長，但是，其應(yīng)用領(lǐng)域卻日益廣泛，不僅影視娛樂、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域會應(yīng)用到VR技術(shù)，與此同時，VR技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用也日益普遍。通過將VR技術(shù)引入教育領(lǐng)域中，能夠通過模擬真實的環(huán)境，促使學(xué)生對環(huán)境能夠具有較強的沉浸感，學(xué)生能夠在真實的情境中進行學(xué)習(xí)。VR技術(shù)有幾個重要的特征，具體如下：

首先，VR技術(shù)具有較強的沉浸性特征。借助虛擬現(xiàn)實場景，用戶仿佛置身于一個真實的世界，不僅能夠感受到觸覺、味覺、嗅覺以及運動方面的感官刺激，與此同時，還能促使用戶主動在虛擬的現(xiàn)實世界中沉寂，用戶能夠獲得真實的活動體驗，進而在真實的情境中完成相應(yīng)的活動任務(wù)。

其次，VR技術(shù)具有較強的交互性特點。用戶身處于虛擬的空間之中，當(dāng)觸碰到相關(guān)的物體的時候，希望能夠產(chǎn)生真實的感知體驗。與此同時，用戶在活動的過程中做出的某一個動作則往往也會使所觸碰到的物體的狀態(tài)以及位置發(fā)生變化，具有較強的交互性特點。

最后，VR技術(shù)具有多感知性特點。通過使用VR技術(shù)，能夠使人的多項感知能力得到有效激活，其范圍不僅包含上文中提到的嗅覺、味覺以及觸覺，同時也包含系統(tǒng)運動感知以及聽覺感知，而伴隨著相關(guān)技術(shù)的逐漸成熟，VR技術(shù)的多感知性豐富程度也在逐漸提升，其應(yīng)用范圍也會越來越廣泛。

2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)院校實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用分析

2.1構(gòu)建虛擬現(xiàn)實平臺

職業(yè)院校在實際組織實訓(xùn)教學(xué)活動的過程中，可以嘗試以VR技術(shù)為基礎(chǔ)，借助學(xué)?，F(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)設(shè)備，根據(jù)實際教學(xué)的需要進行實訓(xùn)軟件以及實訓(xùn)平臺的設(shè)計，從現(xiàn)階段的情況來看，部分高職院校已經(jīng)建立了自己的虛擬現(xiàn)實平臺，其所使用的虛擬現(xiàn)實平臺大致可以分為六個模塊：具體包括項目實踐模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊、登錄控制模塊、基礎(chǔ)知識模塊、項目實踐模塊以及設(shè)備認(rèn)知模塊。其中，系統(tǒng)的控制模塊主要包括系統(tǒng)設(shè)置模塊以及登錄控制模塊兩大部分。與此同時，項目實踐模塊、知識測試模塊、設(shè)備認(rèn)知模塊以及基礎(chǔ)知識模塊均屬于學(xué)習(xí)測試模塊的范疇之內(nèi)。借助于教師的教學(xué)引導(dǎo)，學(xué)生登錄屬于自己的虛擬現(xiàn)實平臺賬戶，之后學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識。尤其值得關(guān)注的是，由于虛擬現(xiàn)實平臺主要應(yīng)用了VR技術(shù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)場景漫游，也能實現(xiàn)通信系統(tǒng)設(shè)備的三維展示。學(xué)生坐在計算機顯示屏前面，就仿若是身處于基站機房的環(huán)境當(dāng)中，學(xué)生可以全方位地觀察基站機房的環(huán)境，進而實現(xiàn)人機之間的交互。而針對現(xiàn)實中常見的一些場景以及常用的一些通訊設(shè)備，學(xué)生則可以在虛擬現(xiàn)實平臺中進行建模，設(shè)計自己喜歡的場景。從學(xué)生的視角來進行分析，要想真正實現(xiàn)交互漫游，走進多個不同的場景，僅僅需要坐在電腦屏幕前，利用鼠標(biāo)鍵盤即可實現(xiàn)。針對VR場景中展示的設(shè)備，學(xué)生可以實時與其進行交互，借助功能演示、虛擬裝配以及三維觀察等方面的措施，詳細(xì)了解通信設(shè)備的用途以及概念，促使學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)的專業(yè)知識有更加深入地了解。

2.2高鐵路乘務(wù)VR實訓(xùn)教學(xué)

隨著高速鐵路的飛速發(fā)展，鐵路公司對高鐵乘務(wù)人員的需求量越來越大，對員工的素質(zhì)和業(yè)務(wù)技能也越來越高。根據(jù)鐵路部門的走訪調(diào)研，鐵路部門認(rèn)為，目前的畢業(yè)生，理論知識較為扎實，但設(shè)施設(shè)備的操作能力和靈活應(yīng)對現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境的能力較為薄弱，尤其對于列車上突發(fā)事件的應(yīng)急處理方面幾乎處于空白，這就需要一種新的實訓(xùn)方式來滿足教學(xué)實訓(xùn)的需要。

VR技術(shù)以其沉浸性、想象性和交互性等特點使學(xué)習(xí)者在純自然的狀態(tài)下，使用外界交互設(shè)備，通過自身的感知系統(tǒng)，身臨其境的感受虛擬出來的環(huán)境，從而克服了傳統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)的種種弊端。如利用VR技術(shù)對動車組列車進行建模，營造列車乘務(wù)人員的工作環(huán)境，設(shè)置列車上發(fā)生火災(zāi)、空調(diào)故障等突發(fā)事件場景，學(xué)習(xí)者以小組為單位，分別扮演列車長、列車員、餐車服務(wù)員、隨車機械師等角色，對該事件進行聯(lián)網(wǎng)模擬演練。通過這種方式的訓(xùn)練，不僅可以提高學(xué)習(xí)者的業(yè)務(wù)能力，還可以讓學(xué)習(xí)者感受團隊協(xié)作的重要性，提高臨場配合度，增強團隊的應(yīng)急處理能力。

2.3城軌車輛VR實訓(xùn)教學(xué)

近年來，伴隨著城市規(guī)模的迅速擴大，人口數(shù)量的迅速增長，為了有效緩解城市的交通壓力，各地大量興建地鐵。隨著行業(yè)發(fā)展及人才需求，很多職業(yè)院校也紛紛開設(shè)了城市軌道交通車輛運用與檢修專業(yè)及駕駛專業(yè)。城軌車輛的運行是一項具有較高精確性的工作，任何一個微小的偏差都可能會導(dǎo)致不可挽回的后果，對從業(yè)者提出較高要求。這就要求學(xué)生不只需要掌握基礎(chǔ)的理論知識，更側(cè)重具備一定的實踐操作能力，掌握相關(guān)設(shè)備的操作方法。同時對職業(yè)院校城軌車輛專業(yè)人才培養(yǎng)中的實訓(xùn)教學(xué)提出更高的要求。