VR 技術(shù)在職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用的研究

聶永濤，趙良吉

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院，262500，山東濰坊）

VR 技術(shù)也稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，早期主要應(yīng)用在航空航天和軍事等領(lǐng)域。由于該技術(shù)具有較強(qiáng)的交互性、沉浸性及感知性等特點(diǎn)，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也受到了國(guó)家的重視，教育部《2019 年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》指出要“推動(dòng)大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新技術(shù)在教育教學(xué)中的深入應(yīng)用”，教育部《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動(dòng)計(jì)劃（2020—2023 年）》 也提出職業(yè)教育信息化2.0 建設(shè)行動(dòng)。近幾年國(guó)家先后出臺(tái)多項(xiàng)政策措施來(lái)深化職業(yè)教育教學(xué)改革，大幅提升新時(shí)代職業(yè)教育現(xiàn)代化水平，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)的信息化改革大有可為。

1 職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

職業(yè)教育院校是培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才的重要基地，而職業(yè)教育中的實(shí)踐教學(xué)對(duì)于技術(shù)技能人才培養(yǎng)有著至關(guān)重要的作用。目前職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)由于受到軟硬件等多方面的限制，存在一些短板和不足，在一定程度上制約了高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)，職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題主要集中在以下幾個(gè)方面。

1.1 實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量不足且未及時(shí)更新?lián)Q代

大部分職業(yè)院校存在實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量不足的問(wèn)題，尤其是一些大型的儀器設(shè)備，數(shù)量上的不足和教學(xué)時(shí)長(zhǎng)的限制導(dǎo)致實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程中學(xué)生動(dòng)手操作的時(shí)間縮短，技能的養(yǎng)成達(dá)不到預(yù)期，同時(shí)新技術(shù)新工藝的發(fā)展超過(guò)實(shí)訓(xùn)設(shè)備更新?lián)Q代速度等，這些都對(duì)職業(yè)院校實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)的有效開(kāi)展起到了較大的制約作用。

1.2 實(shí)訓(xùn)教師不足

一般實(shí)訓(xùn)課程，班額在40 人左右，只配備2 名實(shí)訓(xùn)教師，時(shí)間為90 min，教師很難照顧到所有的學(xué)生。實(shí)訓(xùn)師資不足也是實(shí)踐實(shí)訓(xùn)效果不佳的重要因素。

1.3 實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地及時(shí)間有限

學(xué)生的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)一般在實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，現(xiàn)在不少學(xué)生實(shí)踐實(shí)訓(xùn)受到場(chǎng)地、設(shè)備、時(shí)間等多種因素的限制，學(xué)生如果想利用自己的業(yè)余時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐實(shí)訓(xùn)來(lái)加強(qiáng)技能學(xué)習(xí)幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。

1.4 實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式單一落后，信息化水平不高

實(shí)訓(xùn)課程教師一般采用“講-演-練”教學(xué)模式開(kāi)展教學(xué)。此種教學(xué)模式形式單調(diào)，在實(shí)訓(xùn)課程中很難引起學(xué)生學(xué)習(xí)技能的興趣，小組實(shí)訓(xùn)時(shí)人員較為集中，同時(shí)在實(shí)訓(xùn)步驟和操作演示一帶而過(guò)的情況下，暫時(shí)無(wú)法獲得教師指導(dǎo)的小組產(chǎn)生誤操作乃至引發(fā)安全事故的情況都有可能發(fā)生，因而存在一定的安全隱患。實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，信息化元素缺失，實(shí)踐教學(xué)安全得不到保障，實(shí)踐實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果也會(huì)隨之大打折扣。

2 VR 技術(shù)在職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來(lái)隨著VR 技術(shù)的成熟和普及，許多職業(yè)院校針對(duì)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的不足，嘗試將VR 技術(shù)應(yīng)用到職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中，并取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。通過(guò)我國(guó)權(quán)威期刊數(shù)據(jù)庫(kù)知網(wǎng)主題搜索“虛擬現(xiàn)實(shí)＆職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)”，共檢索到論文265 篇，文章內(nèi)容涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)體系、教學(xué)模式、實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量等多方面的內(nèi)容。對(duì)大部分文獻(xiàn)的分析表明，大部分院校通過(guò)VR 技術(shù)進(jìn)行線上虛擬仿真來(lái)讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境和實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)步驟等，并且通過(guò)虛擬仿真教學(xué)提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，確保在師資力量有限的情況下，利用VR技術(shù)來(lái)保障實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)效果，提升技能型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。同時(shí)在實(shí)踐教學(xué)的改革中教學(xué)軟件與實(shí)訓(xùn)設(shè)備不匹配，大型實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件價(jià)格昂貴，引進(jìn)這些軟件對(duì)于職業(yè)院校軟硬件設(shè)施要求較高，部分實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件考評(píng)體系不健全，實(shí)訓(xùn)教師信息化素養(yǎng)不高，基于VR 技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)模式不完善，存在利用VR 技術(shù)開(kāi)展信息化實(shí)訓(xùn)教學(xué)的意愿不強(qiáng)烈等突出問(wèn)題。

3 加速VR 技術(shù)在職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用的建議

針對(duì)職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀和VR 技術(shù)在職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用情況，筆者結(jié)合近些年開(kāi)發(fā)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件及將其應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)的一些成功經(jīng)驗(yàn)和做法，為了將VR 技術(shù)融入職業(yè)院校實(shí)踐教學(xué)中，提升實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)的教學(xué)效果，進(jìn)而為高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)加油助力，提出以下幾點(diǎn)建議。

3.1 加大實(shí)訓(xùn)教師自主研發(fā)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件的力度

實(shí)訓(xùn)教師自主研發(fā)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件，一方面有利于實(shí)訓(xùn)軟件與本校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備相匹配，同時(shí)可以節(jié)約引入虛擬仿真軟件的相關(guān)費(fèi)用；另一方面還能夠提升職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)教師的信息化素養(yǎng)，提升其教學(xué)科研水平，確保能夠充分利用VR 技術(shù)來(lái)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)課程的信息化改革。目前職業(yè)院校教師開(kāi)發(fā)虛擬仿真軟件最簡(jiǎn)潔的路徑是建模用Solidworks，三維動(dòng)畫(huà)制作軟件用3DMAX，虛擬仿真制作軟件最終在unity3d軟件中制作完成，實(shí)訓(xùn)教師可以聯(lián)合計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)教師組成團(tuán)隊(duì)來(lái)共同進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件開(kāi)發(fā)。

3.2 使VR 技術(shù)全面融入職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)

在利用虛擬仿真軟件進(jìn)行虛擬實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，VR 技術(shù)應(yīng)充分融入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)境、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)考核體系中。VR 技術(shù)充分融入實(shí)踐教學(xué)環(huán)境能夠讓學(xué)生提前感受“真實(shí)”的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，提前進(jìn)入狀態(tài)；VR 技術(shù)融入教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過(guò)虛擬仿真熟悉實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)和操作步驟及安全操作規(guī)范等內(nèi)容；VR 技術(shù)融入實(shí)踐教學(xué)考核體系，讓學(xué)生認(rèn)真對(duì)待虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，為下一步的實(shí)踐操作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 探索利用VR 技術(shù)改革實(shí)踐教學(xué)模式

利用VR 技術(shù)改革實(shí)踐教學(xué)模式，以學(xué)生技能培養(yǎng)為中心，借助虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，考核合格后再借助學(xué)校的實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行線下的實(shí)踐操作。實(shí)訓(xùn)教師可以利用VR 技術(shù)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)的模塊化設(shè)計(jì)，讓實(shí)訓(xùn)教學(xué)集趣味性、闖關(guān)性、任務(wù)性、進(jìn)階性于一體，進(jìn)一步完善實(shí)訓(xùn)考核環(huán)節(jié)，確保在寓教于樂(lè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生能夠切實(shí)提升自身的動(dòng)手能力與技能水平。

4 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家大幅度提升新時(shí)代職業(yè)教育現(xiàn)代化水平目標(biāo)的指引下，應(yīng)充分發(fā)揮VR 技術(shù)在職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中的作用，推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)的信息化改革，讓VR 技術(shù)成為實(shí)踐教學(xué)信息化改革的技術(shù)支持與保障，推動(dòng)職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量不斷提升。