基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的工業(yè)管道安監(jiān)人員技能培訓(xùn)應(yīng)用研究

高薇?鄧葛云?朱景超?朱明輝?鄭大威

摘要：信息化時(shí)代新媒體技術(shù)不斷迭代，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于各行業(yè)的賦能應(yīng)用日漸成熟，在教育培訓(xùn)領(lǐng)域的推進(jìn)也越來(lái)越廣泛。本文利用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在安全監(jiān)察工業(yè)管道特種作業(yè)人員的培訓(xùn)領(lǐng)域的應(yīng)用，是對(duì)傳統(tǒng)教育方式帶來(lái)的改革和創(chuàng)新作為研究，探討技術(shù)革新教學(xué)模式對(duì)于教學(xué)升級(jí)的必要性和重要性。在擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用下，“沉浸式”式虛擬課堂和虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)形式逐漸被認(rèn)可，將極大地改善特種安全監(jiān)察人員的技能培訓(xùn)，并開(kāi)啟一個(gè)全新的篇章。

關(guān)鍵詞：擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)；信息化教學(xué)；虛擬培訓(xùn)

基層特種設(shè)備安全監(jiān)察人員的傳統(tǒng)能力提升模式固化在課堂培訓(xùn)上，存在內(nèi)容枯燥、課程設(shè)計(jì)欠缺精準(zhǔn)化、受訓(xùn)人員無(wú)法有效參與，形式單一、時(shí)間短、頻率低、效果不理想等問(wèn)題。本文針對(duì)這些問(wèn)題，參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，運(yùn)用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)，開(kāi)發(fā)相關(guān)職業(yè)培訓(xùn)素材庫(kù)和交互工具。通過(guò)3D虛擬場(chǎng)景和物件，融合視聽(tīng)覺(jué)信息感官，并透過(guò)人機(jī)互動(dòng)和意識(shí)理解，讓受訓(xùn)人員獲得場(chǎng)景化感受和流程化培訓(xùn)。同時(shí)結(jié)合移動(dòng)計(jì)算技術(shù)，可以讓培訓(xùn)和受訓(xùn)人員不受時(shí)間和空間的限制，做到課堂培訓(xùn)與現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)相融合。這樣既解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問(wèn)題，也進(jìn)一步推動(dòng)了能力提升模式的創(chuàng)新。

一、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為新媒體技術(shù)革新奠定了基礎(chǔ)，以沉浸式體驗(yàn)、深度學(xué)習(xí)為目標(biāo)的系列技術(shù)如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在教育領(lǐng)域掀起了一股熱潮。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)與人機(jī)接口技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等多種技術(shù)的集合。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要包括環(huán)境模擬、交互感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。環(huán)境模擬是由計(jì)算機(jī)通過(guò)特定的程序自動(dòng)生成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體仿真圖像。

（二）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種將虛擬信息和現(xiàn)實(shí)環(huán)境 “無(wú)縫”集成的技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)等技術(shù)，模擬仿真后再實(shí)施疊加，將虛擬信息應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)環(huán)境，被人類感官所捕獲，以達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的傳統(tǒng)感官體驗(yàn)。該技術(shù)構(gòu)建了虛擬信息和真實(shí)環(huán)境實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在的場(chǎng)景。

（三）新技術(shù)的融合

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合應(yīng)用既可以展現(xiàn)真實(shí)世界的信息，也可以將虛擬信息同步顯示，兩種技術(shù)相互補(bǔ)充，構(gòu)建了新的交互型、可視化虛擬環(huán)境。在視覺(jué)化的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中，用戶利用AR眼鏡、移動(dòng)終端等裝備把真實(shí)世界與電腦圖形多重合成，達(dá)到一種在真實(shí)世界與虛擬空間和諧共存的狀態(tài)，從而獲得良好的使用體驗(yàn)。

二、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)方式

（一）基于角色扮演的AR 教學(xué)

目前，工業(yè)管道特種設(shè)備安全監(jiān)察人員現(xiàn)行的培訓(xùn)模式存在課程設(shè)計(jì)欠缺，方式形式化、受訓(xùn)人員無(wú)法有效地參與，形式單一等問(wèn)題，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相融合的技能培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)讓培訓(xùn)人員在虛擬環(huán)境中扮演不同的角色，例如培訓(xùn)人員、安檢人員等，多視角對(duì)特種設(shè)備安全監(jiān)察流程進(jìn)行觀察和學(xué)習(xí)。

（二）基于位置的AR 教學(xué)

基于位置的教學(xué)方式，更注重培訓(xùn)人員和現(xiàn)實(shí)環(huán)境的交互，所以使用位置AR教學(xué)方式的要充分利用移動(dòng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)AR圖像識(shí)別模塊內(nèi)置圖像識(shí)別追蹤功能，針對(duì)部分圖片進(jìn)行AR圖像識(shí)別與追蹤，通過(guò)AR圖像識(shí)別顯示出的3D模型可以定位在被識(shí)別圖像上，在實(shí)際的培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)中會(huì)感覺(jué)更真實(shí)。

（三）基于任務(wù)的AR 教學(xué)

在工業(yè)管道特種設(shè)備安全監(jiān)察人員培訓(xùn)的VR實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景中，培訓(xùn)人員點(diǎn)擊標(biāo)記的模型或者在右側(cè)目錄中點(diǎn)擊相應(yīng)的內(nèi)容，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)展示工業(yè)管道設(shè)備的3D模型或者圖文介紹，用戶可以自行采用旋轉(zhuǎn)、縮放等方式以及使用屏幕下方頂視圖、正面視圖、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)、組合動(dòng)畫、AR/VR等不同類型進(jìn)行交互。語(yǔ)音里可以播放相關(guān)的安監(jiān)管理方面知識(shí)，提高培訓(xùn)者注意力。

三、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)培訓(xùn)教學(xué)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

（一） 需求分析

在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的理論知識(shí)培訓(xùn)方式已經(jīng)無(wú)法滿足信息化時(shí)代下的教學(xué)需求和指標(biāo)。移動(dòng)終端的普及以及擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，為打造高仿真、重交互、超時(shí)空的數(shù)字信息化培訓(xùn)模式開(kāi)辟了“虛擬培訓(xùn)”的新領(lǐng)域。通過(guò)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)，可把原有需要在實(shí)操實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)際操作培訓(xùn)內(nèi)容，轉(zhuǎn)化為利用沉浸式媒體技術(shù)植入教室，有效解決了教室和培訓(xùn)場(chǎng)地緊張的問(wèn)題。同時(shí)也將乏味的教室課堂教學(xué)變得活潑有趣，還可以忽略考慮自然環(huán)境等因素的干擾。工業(yè)管道的應(yīng)用場(chǎng)景比較復(fù)雜，培訓(xùn)過(guò)程對(duì)環(huán)境空間感要求更高，通過(guò)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)教學(xué)模式，可以構(gòu)建清晰直觀的虛擬教學(xué)場(chǎng)景，高效完成學(xué)員的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（二）培訓(xùn)教學(xué)架構(gòu)設(shè)計(jì)

工業(yè)管道特種設(shè)備安監(jiān)人員培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括五個(gè)模塊系統(tǒng)：工業(yè)管道、安監(jiān)管理、現(xiàn)場(chǎng)安監(jiān)、案例分析和AR圖像識(shí)別。其中，AR圖像識(shí)別模塊是培訓(xùn)系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)重要模塊，它具有圖像識(shí)別功能。該模塊可以識(shí)別部分工業(yè)管道的圖片，然后通過(guò)AR技術(shù)，將識(shí)別結(jié)果顯示為相應(yīng)的3D管道模型。這樣，學(xué)員們可以精準(zhǔn)地定位在被識(shí)別的圖像上，對(duì)管道損傷類型進(jìn)行分析，并再現(xiàn)故障場(chǎng)景，起到很好的展示作用。

AR圖像識(shí)別模塊的出現(xiàn)，為學(xué)員提供了一個(gè)更加直觀、實(shí)用的培訓(xùn)方式。通過(guò)圖片的AR識(shí)別，學(xué)員們可以深入了解與工業(yè)管道相關(guān)的知識(shí)，同時(shí)，也可以通過(guò)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的模擬，增強(qiáng)學(xué)員們的實(shí)踐能力和應(yīng)變能力。AR圖像識(shí)別模塊的使用，不僅能增強(qiáng)培訓(xùn)效果和質(zhì)量，還能讓學(xué)員們更加深入地理解工業(yè)管道特種設(shè)備的安監(jiān)工作，為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。五大模塊設(shè)計(jì)又分為了二級(jí)模塊。在工業(yè)管道模塊中，設(shè)計(jì)了管道類型、視圖類型、漫游類型和元件展示。通過(guò)上述四個(gè)二級(jí)模塊清晰地展現(xiàn)了工業(yè)管道的類型和視圖，一目了然。除此之外，在安監(jiān)管理模塊設(shè)計(jì)中，開(kāi)發(fā)了動(dòng)力管道、工藝管道和制冷管道三個(gè)部分，將不同的管道類型進(jìn)行了模塊化。其內(nèi)部設(shè)有VR實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景模塊、安監(jiān)管理實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目目錄、3D交互功能按鈕、AI智能實(shí)訓(xùn)/自主控制實(shí)訓(xùn)切換按鈕和導(dǎo)航欄層級(jí)目錄。可以通過(guò)不同案例的場(chǎng)景復(fù)原和損傷分析進(jìn)行模擬，讓培訓(xùn)者在實(shí)操練習(xí)中事半功倍。系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

（三）開(kāi)發(fā)模塊

通過(guò)上一節(jié)所述，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)管道安全監(jiān)察人員技能培訓(xùn)系統(tǒng)中應(yīng)用，主要開(kāi)發(fā)了工業(yè)管道、安監(jiān)管理、現(xiàn)場(chǎng)安監(jiān)、案例分析和AR圖像識(shí)別五個(gè)模塊。在開(kāi)展不同等級(jí)人員的工作培訓(xùn)時(shí)，通過(guò)不同的配置和用戶角色權(quán)限進(jìn)入不同的培訓(xùn)模塊，方便對(duì)不同等級(jí)培訓(xùn)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高培訓(xùn)的效果和效率，保證操作的安全性，方便裝置的使用。通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)的AR圖像識(shí)別模塊，可追蹤并定位培訓(xùn)人員實(shí)操過(guò)程中的問(wèn)題和故障復(fù)現(xiàn)。在工業(yè)管道模塊開(kāi)發(fā)中，添加了各種類型管道模塊、視圖類型模塊、漫游類型模塊和元件展示模塊。在工業(yè)管道模塊內(nèi)，可以通過(guò)三維模擬的方式清晰地對(duì)管道元件、安全裝置、附屬設(shè)施、伴熱設(shè)施進(jìn)行詳細(xì)的培訓(xùn)。平時(shí)容易磨損的管子、管件、閥門、管法蘭等配件通過(guò)三維模擬的方式展現(xiàn)，既可以達(dá)到練習(xí)的效果，也提高培訓(xùn)的效率，保證培訓(xùn)人員的安全性。還有一個(gè)開(kāi)發(fā)亮點(diǎn)是在安監(jiān)管理模塊內(nèi)設(shè)計(jì)了VR實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景模塊、3D交互功能按鈕、AI智能實(shí)訓(xùn)/自主控制實(shí)訓(xùn)切換按鈕和導(dǎo)航欄層級(jí)目錄。根據(jù)不同培訓(xùn)角色的權(quán)限進(jìn)入安監(jiān)管理中工業(yè)管道/工藝管道/制冷管道之后，可以通過(guò)相對(duì)應(yīng)的安監(jiān)管理VR實(shí)訓(xùn)功能模塊，進(jìn)行動(dòng)力管道、工藝管道和制冷管道的VR實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，讓培訓(xùn)人員仿佛身臨其境，感受真實(shí)的場(chǎng)景氛圍，從而更好地理解并消化所學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，AI智能實(shí)訓(xùn)/自主控制實(shí)訓(xùn)切換按鈕也可以讓培訓(xùn)者在不同的實(shí)訓(xùn)階段進(jìn)行自由切換，滿足不同階段實(shí)訓(xùn)的需求。導(dǎo)航欄層級(jí)目錄則提供了方便快捷的培訓(xùn)指引，便于培訓(xùn)者查找所需的功能和模塊。

四、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸課

沉浸式學(xué)習(xí)源于三維仿真模擬的培訓(xùn)系統(tǒng)，通過(guò)新媒體移動(dòng)終端，如智能手機(jī)、VR頭顯、AR眼鏡等，培訓(xùn)者能視覺(jué)上進(jìn)入虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，達(dá)到超越真實(shí)場(chǎng)景的培訓(xùn)效果。在工業(yè)管道安監(jiān)人員培訓(xùn)領(lǐng)域中，應(yīng)用沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，既能達(dá)到“漫步星空”的奇幻培訓(xùn)體驗(yàn)，也能感受“暢游深海”的學(xué)習(xí)樂(lè)趣。

（二）培訓(xùn)教材體系的應(yīng)用

1.教學(xué)環(huán)境的真實(shí)性還原

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)融合虛擬信息和真實(shí)信息在培訓(xùn)人員終端同屏顯示，可以打造更符合培訓(xùn)人員期望的擬真的訓(xùn)練場(chǎng)景。特種作業(yè)培訓(xùn)人員可以在模擬的“真實(shí)”環(huán)境中體驗(yàn)、學(xué)習(xí)，同時(shí)也能夠觸摸基于AR 技術(shù)的虛擬3D 模型，通過(guò)互動(dòng)體驗(yàn)增強(qiáng)培訓(xùn)效果。此外，通過(guò)AR技術(shù)，培訓(xùn)人員可以從不同角度觀察3D 模型，快速理解該模型描述的現(xiàn)實(shí)事物?；贏R技術(shù)的即時(shí)性和互動(dòng)性，教學(xué)內(nèi)容可以圍繞培訓(xùn)人員的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)員的興趣，增強(qiáng)培訓(xùn)效果。

2.交互自然，反饋迅速

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持用戶與終端中基于物理環(huán)境的虛擬對(duì)象自然交互。培訓(xùn)人員可通過(guò)與虛擬對(duì)象的交互快速理解書本中的抽象概念，在培訓(xùn)過(guò)程中兼顧趣味性，激發(fā)培訓(xùn)人員受訓(xùn)的積極性。另外終端還能根據(jù)學(xué)習(xí)者不同的交互方式給予不同的反饋，通過(guò)這種方式可以差異化指導(dǎo)培訓(xùn)人員的學(xué)習(xí)，提高培訓(xùn)人員的專注度和參與度。培訓(xùn)人員可以通過(guò)手部動(dòng)作、語(yǔ)音提示、體感等方式交互，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)盡可能地調(diào)動(dòng)培訓(xùn)人員所有感官來(lái)學(xué)習(xí)。培訓(xùn)人員在聽(tīng)、看的基礎(chǔ)上，還能通過(guò)肢體語(yǔ)言與環(huán)境交互，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)基于這種方式完善培訓(xùn)人員的受訓(xùn)體驗(yàn)。

3.提升教學(xué)安全性

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的安全性體現(xiàn)在真實(shí)性和虛擬性方面。真實(shí)性是指增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最終呈現(xiàn)效果是基于真實(shí)的物理世界，與純虛擬環(huán)境的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不同。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，培訓(xùn)人員可以實(shí)時(shí)觀察周圍物理環(huán)境，提前排除危險(xiǎn)因素或應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，基于真實(shí)的模擬為培訓(xùn)人員提供了人身安全的保障。虛擬性指擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬高危險(xiǎn)系數(shù)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，如工業(yè)管道。在模擬環(huán)境下，培訓(xùn)人員進(jìn)行危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)操作，即使出現(xiàn)失誤也不會(huì)受到傷害。

（三）培訓(xùn)形式的變更

1.教學(xué)內(nèi)容的具象立體化

此前擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備的迭代升級(jí)上。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)終端可以將現(xiàn)實(shí)信息和虛擬信息融合，并同步展示在使用者視野中?；谔搶?shí)結(jié)合和虛實(shí)同步的特點(diǎn)，可以將書本中的抽象知識(shí)建模，并以虛擬3D模型呈現(xiàn)。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方式中通過(guò)平面的圖像去想象立體的知識(shí)。三維空間中通過(guò)與教學(xué)模型的交互更有助于學(xué)生理解抽象知識(shí)，這種技術(shù)對(duì)學(xué)生空間思維的訓(xùn)練、對(duì)抽象知識(shí)的理解起到重要作用。通過(guò)把虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)世界中，能夠把教學(xué)中不容易理解的抽象知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為立體的、生動(dòng)的虛擬形象，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，從而調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性和積極性。

2.多樣化教學(xué)素材的關(guān)聯(lián)展示

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠支持豐富多樣的信息展示，包括：文字、圖片、視頻、音頻、網(wǎng)站鏈接、三維模型、三維動(dòng)畫、全景信息等等。利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在同一個(gè)終端將多種信息同屏展示。將這種信息技術(shù)運(yùn)用于教學(xué)，可以方便地實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展和管理知識(shí)點(diǎn)的展示，因?yàn)橹R(shí)體系是具有成體系化的特點(diǎn)的。各知識(shí)點(diǎn)之間、各單元章節(jié)之間、各學(xué)科之間并非互相獨(dú)立而是有所關(guān)聯(lián)的。因此，知識(shí)的展現(xiàn)形式可以是多種多樣的，但都應(yīng)該基于知識(shí)本身的體系化，整合碎片化的信息，服務(wù)于教學(xué)目的?；谶@種理念，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在一個(gè)學(xué)習(xí)場(chǎng)景中展示相關(guān)聯(lián)知識(shí)的不同形式信息，這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)習(xí)者快速建立知識(shí)體系，拓展知識(shí)面。

3.不受空間約束的教學(xué)即時(shí)性

圖像掃描識(shí)別是擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的入口，因?yàn)閳D像信息依托于真實(shí)的物理世界存在。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)掃描圖像信息并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。在任何環(huán)境中，培訓(xùn)人員可以通過(guò)圖像掃描技術(shù)獲取真實(shí)環(huán)境的信息，并由數(shù)據(jù)庫(kù)向培訓(xùn)人員終端發(fā)送更多相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的效果，從而大大減少了教育環(huán)境對(duì)教學(xué)效果的限制。實(shí)證研究結(jié)果表明，基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特種安監(jiān)人員培訓(xùn)軟件可以明顯提高培訓(xùn)人員的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)生的可視化教學(xué)體驗(yàn)，使培訓(xùn)者對(duì)抽象概念和現(xiàn)象的理解力的訓(xùn)練起到重要作用。

五、結(jié)束語(yǔ)

在傳統(tǒng)教育中應(yīng)用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程中的真實(shí)性和交互性，提高學(xué)習(xí)效率，創(chuàng)新教育方式，提升教學(xué)質(zhì)量。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)突破了傳統(tǒng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)中空間和時(shí)間的限制，為培訓(xùn)人員帶來(lái)全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景應(yīng)用于教學(xué)任務(wù)中，培訓(xùn)人員可以沉浸式地理解和實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。在傳統(tǒng)教育中應(yīng)用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制教學(xué)方案，因材施教，實(shí)現(xiàn)碎片化管理。這為未來(lái)的培訓(xùn)教育模式帶來(lái)了新的思路。本文研究擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)管道安監(jiān)人員技能培訓(xùn)領(lǐng)域的應(yīng)用和實(shí)踐，有助于該技術(shù)更好地為教育培訓(xùn)服務(wù)。本文從應(yīng)用模型和實(shí)施策略兩個(gè)角度論證了擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)在特種人員培訓(xùn)中心的應(yīng)用前景和價(jià)值。隨著擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用性能的提高，它在特種行業(yè)的培訓(xùn)應(yīng)用中將極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

作者單位：高薇 鄧葛云 安徽省特種設(shè)備檢測(cè)院

朱景超 合肥永固特種設(shè)備職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校

朱明輝 鄭大威 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]王宇希，張鳳軍，劉越.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技導(dǎo)報(bào).2018（5）：75－83.

[2]黃進(jìn)，韓冬奇，陳毅能，等.混合現(xiàn)實(shí)中的人機(jī)交互綜述[J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2016（06）：869-880.

[3]蘇忱，李海峰.應(yīng)用于混合現(xiàn)實(shí)的光場(chǎng)三維顯示研究綜述[J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2016（06）：905-912.

[4]徐菊紅．混合現(xiàn)實(shí)虛擬智能教室的方案設(shè)計(jì)[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（03）：83-86.

[5]楊開(kāi)城.論教育技術(shù)學(xué)的開(kāi)發(fā)取向及其研究方法論原則[J].中國(guó)電化教育，2004（9）：10-14.

[6]柳祖國(guó)，李世其，李作清. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2003，15（2）：222-225.

[7]陶侃. 沉浸理論視角下的虛擬交互與學(xué)習(xí)探究——兼論成人學(xué)習(xí)者“學(xué)習(xí)內(nèi)存”的拓展[J]. 中國(guó)遠(yuǎn)程教育（綜合版），2009（1）：20-25.

[8] 張寶運(yùn)，惲如偉. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其教學(xué)應(yīng)用探索[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27（10）：135-138.