VR技術(shù)在職業(yè)教育教學(xué)中的應(yīng)用研究

欒婷婷　董楠楠　仇晨宇

摘 要：近年來，隨著VR等信息技術(shù)的不斷發(fā)展完善，信息技術(shù)與職業(yè)教育融合的研究不斷深入，并且翻轉(zhuǎn)課堂為代表的全新教學(xué)模式也開始在職業(yè)院校中不斷嘗試。對于汽修專業(yè)來說，行業(yè)要求的“理實一體化”目標(biāo)由于學(xué)校教育資源問題，實操機會相對較少。而將VR技術(shù)和翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式引用進(jìn)來，就可以彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動的不足，切實提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：職業(yè)教育 VR技術(shù) 翻轉(zhuǎn)課堂 汽修專業(yè)

Research on the Application of VR Technology in Vocational Education and Teaching—Based on the Flipped Classroom Teaching Mode of Auto Repair Major

Luan Tingting Dong Nannan Qiu Chenyu

Abstract：In recent years， with the continuous development and improvement of information technology such as VR， the research on the integration of information technology and vocational education has continued to deepen， and the new teaching model represented by the flipped classroom has also begun to be tried in vocational colleges. For the auto repair major， the goal of "integration of theory and practice" required by the industry is relatively small due to school education resource problems. The introduction of VR technology and the teaching model of flipped classrooms can make up for the shortcomings of traditional classroom teaching activities and effectively improve the efficiency and quality of classroom teaching.

Key words：vocational education， VR technology， flipped classroom， auto repair professional

1 引言

近年來，虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱 VR）教學(xué)得到政府的高度重視，國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》中提到要“適應(yīng)‘互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育發(fā)展需求，運用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方式方法，推進(jìn)虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)和普遍應(yīng)用?！碧摂M現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)F(xiàn)實環(huán)境模擬成三維動態(tài)模型，使用戶不受空間或時間的限制，沉浸到該環(huán)境中。應(yīng)用到教育行業(yè)中，通過營造一個“自主學(xué)習(xí)、人機交互”的教學(xué)環(huán)境，可提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生對知識的掌握能力[1]。

隨著教育教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，各類院校教育方式逐漸從以教師為中心向以學(xué)生為中心的模式轉(zhuǎn)變，翻轉(zhuǎn)課堂被認(rèn)為是一種可以讓學(xué)習(xí)化被動為主動的全新的學(xué)習(xí)方式。翻轉(zhuǎn)課堂重組了學(xué)習(xí)流程，調(diào)整了課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)時間，重新分配了不同環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生[2]。美國TALBERT Robert教授曾對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式的組織模式進(jìn)行了總結(jié)：“翻轉(zhuǎn)課堂主要可以分為課前、課中、課后3個階段，并通過這3個階段進(jìn)行知識的強化和內(nèi)化?！甭殬I(yè)院校是以促進(jìn)就業(yè)為導(dǎo)向，在學(xué)習(xí)文化知識的基礎(chǔ)之上，更加強調(diào)技術(shù)技能培養(yǎng)的學(xué)校，其學(xué)習(xí)方式更加靈活多樣，注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐與操作能力。因此針對職業(yè)教育，傳統(tǒng)課堂、書本教學(xué)往往難以取得很好的效果，而組織模式靈活、自主性強、側(cè)重實操的翻轉(zhuǎn)課堂往往能夠收到更好的效果。因此翻轉(zhuǎn)課堂是職業(yè)教育發(fā)展的需要，人才培養(yǎng)的需要[3]。

目前國內(nèi)外關(guān)于VR技術(shù)在教育，特別是職業(yè)教育領(lǐng)域的主要研究如下：華北理工大學(xué)的范津?qū)幓赩R技術(shù)開發(fā)了一款汽修教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)。武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院的李雪開發(fā)了一套在線虛擬實訓(xùn)平臺，作為職業(yè)院校學(xué)生進(jìn)行實驗和仿真的平臺。國立巴黎高度礦業(yè)學(xué)校研發(fā)了一套用于復(fù)雜機械設(shè)備拆裝的VR培訓(xùn)系統(tǒng)。愛荷華州立大學(xué)設(shè)計了一個虛擬培訓(xùn)研究，比較了虛擬訓(xùn)練和傳統(tǒng)的體能訓(xùn)練后知識轉(zhuǎn)移的有效性，并進(jìn)行了知識保留測試。波茲南工業(yè)大學(xué)提出了多種方法，通過觸覺和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的幫助，為組裝操作創(chuàng)建工作場所條件的沉浸式教育模擬。巴西圣保羅大學(xué)針對電力線運行和維護(hù)提出了一個VR訓(xùn)練模擬器。埃爾多拉多研究所開發(fā)了用于電工培訓(xùn)的VR變電站系統(tǒng)[4]。等等。

2 VR技術(shù)在汽修專業(yè)課堂的需求性分析

從教學(xué)資源角度來說，當(dāng)前多數(shù)職業(yè)學(xué)校由于條件所限，教學(xué)資源以臺架和二手車為主，數(shù)量也極其有限，且需要定期維護(hù)、更換等。這使得汽修專業(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)的機會變得更加困難，動手機會也極為稀少[5]。此外，學(xué)生在實操過程中也存在一定的安全隱患。而VR技術(shù)需要用到的設(shè)備少，學(xué)生可以利用手機等移動設(shè)備，人手一臺，也不需要增加成本;公用的一體機和眼鏡成本也非常有限。同時，也不存在任何的安全隱患。

從教學(xué)效果角度來說，VR技術(shù)的最大特點就是使用者能夠在終端感應(yīng)到最接近真買環(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。學(xué)生在學(xué)習(xí)汽修專業(yè)的課程時，傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是通過課前觀看二維視頻進(jìn)行知識點學(xué)習(xí)，這會造成生動性不足、學(xué)習(xí)積極性不高等問題。而將VR技術(shù)融入新的“翻轉(zhuǎn)課堂”，為學(xué)生構(gòu)建身臨其境的工作環(huán)境，學(xué)生對相關(guān)知識的摸索能夠進(jìn)一步接近真買狀態(tài)，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。在課前，將發(fā)動機以三維仿真動畫的形式呈現(xiàn)，通過簡單交互，提高預(yù)習(xí)效果;在課中，教師通過VR設(shè)備邊演示發(fā)動機的裝卸步驟邊講授知識點，并使學(xué)生們反復(fù)操作練習(xí)直至掌握，真正做到“做中教、教中學(xué)”;課后，教師布置作業(yè)，讓學(xué)生設(shè)計、開發(fā)下一節(jié)課的VR知識點，在調(diào)動學(xué)生參與積極性的同時又體現(xiàn)了職業(yè)教育的實質(zhì)——讓學(xué)生帶著項目去學(xué)習(xí)，真正掌握一技之長。此外，同學(xué)們可利用移動端設(shè)備隨時隨地觀看VR課程進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí)，打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時間、空間限制?？梢?，在基于VR技術(shù)的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式下，任何一個環(huán)節(jié)都可以彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動的不足，優(yōu)化并創(chuàng)新教學(xué)模式，切實提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。