VR/AR技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景及展望探討

河南省許昌工商管理學(xué)校 李耀偉

職業(yè)教育培養(yǎng)的人才往往與社會(huì)需求緊密相關(guān)，其在技術(shù)培養(yǎng)、知識(shí)講授方面都以面向市場(chǎng)、面向?qū)W生未來就業(yè)為主。僅僅從理論方面給學(xué)生講授知識(shí)，難以有效提升職校學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、臨場(chǎng)應(yīng)變能力以及堅(jiān)持不懈的自我學(xué)習(xí)能力。究其原因，主要是職業(yè)學(xué)校在實(shí)踐場(chǎng)地、教育教學(xué)現(xiàn)代化管理方面存在一定欠缺，而校企合作難以確保學(xué)校理論與企業(yè)的實(shí)踐訓(xùn)練有效關(guān)聯(lián)，因此給“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的VR/AR技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

一、VR/AR技術(shù)概念綜述

（一）VR/AR技術(shù)定義、技術(shù)內(nèi)涵與原理

信息技術(shù)的飛速發(fā)展為VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了技術(shù)與環(huán)境支撐，其在職業(yè)教育中的一些特殊專業(yè)課程中有著難以替代的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。比如高危領(lǐng)域、高造價(jià)行業(yè)以及高污染實(shí)驗(yàn)等方面，VR/AR技術(shù)可以完全通過豐富生動(dòng)的模擬來讓學(xué)生有身臨其境的感受，以增強(qiáng)教學(xué)效果。VR具體定義為在不特定的環(huán)境下，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)通過復(fù)雜計(jì)算來形成虛擬的環(huán)境，并讓人借助專業(yè)化器具，讓人如同身臨其境般進(jìn)入三維世界中，并通過三維世界來感知實(shí)體信息。AR則指的是在VR基礎(chǔ)上，把人們?cè)趯?shí)際生活中難以捕捉感受的信號(hào)、觸覺、聲音等通過特殊化處理的電腦模擬場(chǎng)景，將虛擬信息在實(shí)際應(yīng)用中加以利用，以使人們感官能體驗(yàn)到的超現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

（二）VR/AR技術(shù)的主要特征與在職業(yè)教育中的應(yīng)用前景

VR技術(shù)以沉浸式、桌面、共享以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)虛擬四大類型為主，其特點(diǎn)為“多感知性、臨場(chǎng)感、交互性、自主性”。這些特點(diǎn)可以借助計(jì)算機(jī)硬件、軟件設(shè)施實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育與虛擬技術(shù)的有機(jī)統(tǒng)一，以實(shí)現(xiàn)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)教學(xué)的交互，進(jìn)而讓學(xué)生科學(xué)感知、靈活應(yīng)用，而AR分為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)型、動(dòng)態(tài)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)兩種模式，這兩種模式可以分別在數(shù)據(jù)收集建模、虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境方面起到十分關(guān)鍵的作用。VR/AR技術(shù)通過信息交互、三維空間定位、現(xiàn)實(shí)虛擬世界信息集成來由現(xiàn)實(shí)條件對(duì)應(yīng)生成虛擬物體，能夠幫助學(xué)生直觀、形象、具體地理解相關(guān)的知識(shí)，這對(duì)于普及專業(yè)性職業(yè)教育教學(xué)而言有著巨大幫助，比如實(shí)踐專業(yè)設(shè)備可以通過VR/AR技術(shù)來以較小的成本通過模擬場(chǎng)景幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)同等操作。

（三）VR/AR技術(shù)在職業(yè)教育中應(yīng)用的重要意義

該技術(shù)能夠?yàn)槁殬I(yè)教育的應(yīng)用人才提供更加明確的方向，由于職業(yè)教育是以實(shí)踐與理論相結(jié)合為核心的市場(chǎng)導(dǎo)向性教育，學(xué)生的實(shí)際操作能力直接決定其自身技術(shù)應(yīng)用的熟練度，因而VR/AR技術(shù)可以幫助職業(yè)學(xué)校在自身經(jīng)費(fèi)、師資力量有限的條件下，通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)來幫助學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手實(shí)踐上達(dá)到操作的教學(xué)要求。同時(shí)，VR/AR技術(shù)可以讓學(xué)生有更真實(shí)的實(shí)踐學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)于幫助學(xué)生理解晦澀的專業(yè)知識(shí)以及特定環(huán)境下的技能訓(xùn)練而言，有著難以替代的作用。知識(shí)應(yīng)當(dāng)建立在具體生動(dòng)、形象可感知的基礎(chǔ)之上，但隨著科技的飛速發(fā)展，尤其是對(duì)集成類電子產(chǎn)業(yè)、高精尖生物制藥以及物理數(shù)學(xué)場(chǎng)景的體驗(yàn)，都需要學(xué)生在可感可觸的基礎(chǔ)之上。因此，VR/AR技術(shù)可以與職業(yè)教育相結(jié)合，創(chuàng)設(shè)虛擬場(chǎng)景為學(xué)生提供實(shí)際可感的實(shí)踐環(huán)境，以推動(dòng)其深度研究學(xué)習(xí)。

二、VR/AR技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用展望

（一）應(yīng)用場(chǎng)景分析

搭建VR/AR技術(shù)教育實(shí)踐平臺(tái)、成立虛擬實(shí)訓(xùn)教育教學(xué)場(chǎng)地、實(shí)現(xiàn)專業(yè)化技能測(cè)試訓(xùn)練以及微觀世界感知應(yīng)用，這四大模塊是VR/AR技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用場(chǎng)景的主要領(lǐng)域。因而，職業(yè)教育在虛擬環(huán)境中能夠通過過程交互、知識(shí)可視、評(píng)判客觀性方面來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、創(chuàng)新思維。在成立虛擬實(shí)訓(xùn)基地方面，可以利用各類軟件、硬件營(yíng)造出與現(xiàn)實(shí)職場(chǎng)環(huán)境相類似的氛圍，讓學(xué)生根據(jù)虛擬實(shí)物來打破空間與時(shí)間的限制，完成現(xiàn)實(shí)生活中難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐目標(biāo)。專業(yè)技能測(cè)試則主要指的是職業(yè)教育應(yīng)結(jié)合VR/AR技術(shù)的低成本、易實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)來模擬動(dòng)態(tài)工作、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，強(qiáng)化學(xué)生在聽、視、觸覺等感官方面的真實(shí)體驗(yàn)，進(jìn)而為學(xué)生深度創(chuàng)新學(xué)習(xí)探索提供環(huán)境及硬件基礎(chǔ)。

VR/AR技術(shù)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)客思維，在信息化社會(huì)科技快速發(fā)展的今天，只有讓學(xué)生始終保持與社會(huì)發(fā)展相向而行，才能為其未來的職業(yè)發(fā)展找準(zhǔn)方向。而面對(duì)新科技在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的快速應(yīng)用，教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生及時(shí)接受新知識(shí)的洗禮，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從課本中的理論知識(shí)學(xué)習(xí)逐步過渡到實(shí)踐應(yīng)用層次。這樣才能給學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造提供一個(gè)良好的環(huán)境，確保學(xué)生在實(shí)踐探索的過程中能夠?qū)λ鶎W(xué)專業(yè)充滿興趣，從而打造互動(dòng)式職業(yè)教育場(chǎng)景，并為學(xué)生創(chuàng)新思考提供更多選擇，即VR/AR技術(shù)的深度應(yīng)用可以幫助學(xué)生在職業(yè)技能實(shí)踐、未來職業(yè)規(guī)劃以及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)方面提供更多元選項(xiàng)。應(yīng)用場(chǎng)景的可視化是提升學(xué)生職業(yè)技能的重要因素，通過模擬場(chǎng)景來幫助學(xué)生更快地融入職業(yè)發(fā)展中。

（二）豐富VR/AR技術(shù)內(nèi)容，優(yōu)化虛擬場(chǎng)景的多元化應(yīng)用

雖然VR/AR技術(shù)在職業(yè)教育的成本壓縮、場(chǎng)地拓展、高精尖技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)等方面帶來了巨大優(yōu)勢(shì)，但不可否認(rèn)的是該技術(shù)同樣在職業(yè)教育完全匹配應(yīng)用方面仍存在一定的教學(xué)短板，因而需要職業(yè)學(xué)校在利用和改善VR/AR技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)更加注重學(xué)生的實(shí)際體驗(yàn)，以優(yōu)化虛擬場(chǎng)景的具體應(yīng)用。比如在大部分職業(yè)學(xué)校中，VR/AR技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)備存在設(shè)備較小、接頭多以及無線連接占比相對(duì)較低的現(xiàn)實(shí)問題，這讓學(xué)生在長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生疲勞眩暈的感覺，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。因此，職業(yè)學(xué)校應(yīng)對(duì)VR/AR技術(shù)的連接向無線且簡(jiǎn)便方面努力改善，同時(shí)根據(jù)學(xué)生不同的專業(yè)需求不斷優(yōu)化和突出VR/AR技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的特色，讓虛擬場(chǎng)景、系統(tǒng)、物體與教學(xué)實(shí)踐及學(xué)生體驗(yàn)完美融合。

職業(yè)學(xué)校的VR/AR技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)備不能只是為了跟風(fēng)其他學(xué)校而設(shè)置，其需要結(jié)合學(xué)生的應(yīng)用反饋不斷進(jìn)行調(diào)整，以確保VR/AR技術(shù)與學(xué)生的學(xué)習(xí)體會(huì)完美契合，這樣才能幫助學(xué)生在應(yīng)用VR/AR技術(shù)學(xué)習(xí)時(shí)，把職業(yè)教育、職業(yè)創(chuàng)新融為一體，以切實(shí)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同時(shí)，很多職業(yè)學(xué)校的專業(yè)特色與學(xué)生實(shí)際技能訓(xùn)練需要借助學(xué)校專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，讓學(xué)生真正地融入模擬情境之中。比如VR/AR技術(shù)與現(xiàn)代5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能夠讓學(xué)生真正感受到現(xiàn)場(chǎng)式教學(xué)帶來的不同體會(huì)，這樣才能讓學(xué)生真正體驗(yàn)“現(xiàn)場(chǎng)式”教學(xué)，把理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合。即通過在線模擬式職業(yè)教育能夠讓學(xué)生利用VR/AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)式學(xué)習(xí)、創(chuàng)新式學(xué)習(xí)，從而加速職業(yè)教育VR/AR技術(shù)滲透教學(xué)節(jié)奏，為職業(yè)教育現(xiàn)代化發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

（三）制定政策體系，推廣應(yīng)用場(chǎng)景

職業(yè)學(xué)校管理層應(yīng)根據(jù)教育部門的政策引領(lǐng)，積極做好本校的VR/AR技術(shù)滲透應(yīng)用模式，以推動(dòng)教師不斷進(jìn)行教育教學(xué)改革，讓學(xué)生真正體會(huì)到虛擬模擬場(chǎng)景的重要價(jià)值。一是職業(yè)學(xué)校管理層應(yīng)組織各個(gè)專業(yè)化領(lǐng)域教師成立VR/AR技術(shù)深化應(yīng)用小組，確保VR/AR技術(shù)與職業(yè)教育的匹配；二是定期開展VR/AR技術(shù)的專業(yè)化培訓(xùn)，聘請(qǐng)名校名師以及社會(huì)人才對(duì)教師、學(xué)生展開專業(yè)化培訓(xùn)，以不斷增強(qiáng)教師對(duì)VR/AR技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的使用理念；三是把教師的創(chuàng)新教育教學(xué)與其績(jī)效考核掛鉤，以激勵(lì)教師更加深入地去應(yīng)用VR/AR技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠真正在虛擬場(chǎng)景中體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)樂趣，并為創(chuàng)新思考、靈活學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)夯實(shí)基礎(chǔ)。

制定靈活科學(xué)的VR/AR技術(shù)應(yīng)用管理制度，能夠直接推動(dòng)教師在技術(shù)應(yīng)用、自我實(shí)踐教學(xué)技能提升方面不斷強(qiáng)化自身的教學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)，完善的VR/AR技術(shù)應(yīng)用體系能夠?yàn)槁殬I(yè)教育提供更加豐富的理論知識(shí)素材支撐，很多專業(yè)化的知識(shí)單憑學(xué)生的概念理解難以讓其實(shí)現(xiàn)深入理解，因而職業(yè)學(xué)校應(yīng)根據(jù)VR/AR技術(shù)特點(diǎn)為學(xué)生建立“卡片式”檔案，以信息化技術(shù)優(yōu)勢(shì)實(shí)時(shí)分析每個(gè)學(xué)生的VR/AR技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)情況，這樣能夠及時(shí)反饋給教師。讓教師從教學(xué)方案的制定、學(xué)生互動(dòng)應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的考量方面，以更精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)學(xué)生的高效學(xué)習(xí)，這對(duì)于推動(dòng)VR/AR技術(shù)在職業(yè)教育中廣泛應(yīng)用而言十分重要。

（四）將VR/AR技術(shù)應(yīng)用理念提升到重要位置

雖然大多數(shù)職業(yè)教育在實(shí)際的理實(shí)結(jié)合教學(xué)過程中，運(yùn)用了信息化多媒體教學(xué)技術(shù)，最大限度地為學(xué)生提供了一個(gè)可視化、豐富性的知識(shí)體驗(yàn)，但是相較于VR/AR技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，多媒體教學(xué)收效甚微。VR/AR技術(shù)應(yīng)用同樣需要教師與職業(yè)學(xué)校投入較大的精力，因此很多教師并沒有真正把VR/AR技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中的重點(diǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)。職業(yè)學(xué)校應(yīng)根據(jù)自身專業(yè)特色，積極與市場(chǎng)先進(jìn)企業(yè)對(duì)接，讓校企合作以VR/AR技術(shù)滲透應(yīng)用的新面孔，幫助學(xué)生更好地在學(xué)校進(jìn)行實(shí)踐操作訓(xùn)練。同時(shí)整合學(xué)校人力、財(cái)力，把VR/AR技術(shù)與特色專業(yè)相匹配，打造符合學(xué)校自身特色的VR/AR技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景體系。另外，從嚴(yán)審核VR/AR技術(shù)項(xiàng)目，確保項(xiàng)目實(shí)際需求、教學(xué)效果以及學(xué)生在實(shí)踐中能夠達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

教師層面，應(yīng)從教學(xué)角色、應(yīng)用場(chǎng)景的主動(dòng)適用以及VR/AR技術(shù)知識(shí)的再學(xué)習(xí)三個(gè)方面來強(qiáng)化VR/AR技術(shù)在專業(yè)知識(shí)應(yīng)用實(shí)踐方面的應(yīng)用。職業(yè)教育中教師往往決定著學(xué)生的學(xué)習(xí)高度，但在VR/AR技術(shù)應(yīng)用方面應(yīng)當(dāng)打破這種教學(xué)目標(biāo)束縛，即教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變自身教學(xué)任務(wù)角色，虛擬增強(qiáng)系統(tǒng)可以為學(xué)生營(yíng)造良好的人機(jī)互動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠根據(jù)自己的學(xué)習(xí)體驗(yàn)來主動(dòng)積極學(xué)習(xí)。同時(shí)，教師在講述專業(yè)理論知識(shí)在實(shí)踐體會(huì)中的應(yīng)用方面，可以從沉浸式虛擬、增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用方面出發(fā)，確保學(xué)生能夠把復(fù)雜抽象的知識(shí)給予學(xué)生形象具體可視化體驗(yàn)，以增強(qiáng)實(shí)踐的實(shí)際體驗(yàn)。

（五）持續(xù)優(yōu)化VR/AR技術(shù)教學(xué)性價(jià)比，完善其應(yīng)用場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)更加專業(yè)化的VR/AR技術(shù)教學(xué)應(yīng)用體系，其采購應(yīng)用以及維護(hù)成本相對(duì)較高，因而在職業(yè)教育的滲透使用中，需要不斷優(yōu)化并使其與本校專業(yè)相匹配，實(shí)現(xiàn)VR/AR技術(shù)普惠性應(yīng)用，這對(duì)于推動(dòng)職業(yè)教育VR/AR技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景向縱深發(fā)展而言意義重大。而完善VR/AR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)職業(yè)學(xué)校與社會(huì)企業(yè)、科研單位在實(shí)際應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，對(duì)于職業(yè)學(xué)校廣泛應(yīng)用VR/AR技術(shù)而言有巨大的推動(dòng)作用，即標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化、專業(yè)化的VR/AR技術(shù)能夠讓職業(yè)教育在安裝、使用、維護(hù)以及后期創(chuàng)新方面更加便捷。

職業(yè)學(xué)校管理層應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到VR/AR技術(shù)教學(xué)所帶來的巨大優(yōu)勢(shì)，而在相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施投入方面則需要避免“高大上”的攀比理念，需要設(shè)計(jì)更符合本校學(xué)生發(fā)展的VR/AR技術(shù)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施，即清楚地認(rèn)識(shí)到學(xué)校的職業(yè)教育特色與專業(yè)優(yōu)勢(shì)，以引導(dǎo)學(xué)生能夠利用VR/AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)自身理論學(xué)習(xí)與技術(shù)實(shí)踐的價(jià)值升華，這樣才能實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育應(yīng)用場(chǎng)景中1+1＞2的放大效應(yīng)。同時(shí)，職業(yè)學(xué)校相互之間應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期溝通交流，以形成職業(yè)教育應(yīng)用VR/AR技術(shù)聯(lián)盟，并且相關(guān)的職業(yè)學(xué)校能夠從自身的實(shí)際情況出發(fā)，制定符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的VR/AR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能最大限度地促使VR/AR技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域快速高效發(fā)展，并有助于職業(yè)學(xué)校以較小的投入換來較大的回報(bào)。

總之，VR/AR技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景及前景十分廣泛。職業(yè)學(xué)校管理層以及專業(yè)教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生在實(shí)踐體驗(yàn)中的感受，整合師資、財(cái)力等資源，為學(xué)生打造與職業(yè)教育高度匹配型的VR/AR技術(shù)應(yīng)用體系，同時(shí)確保教師的教學(xué)動(dòng)力、學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以提高VR/AR技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。