VR技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用及展望探討

時間:2022-09-21 04:29:43

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VR技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用及展望探討

摘要:vr技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域如教育平臺、實訓基地、技能培訓等方面應(yīng)用前景廣闊,因其獨特的功能特點應(yīng)用效果顯著,尤其在實踐教學上。但在應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)一些不足,也是未來VR技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方向之一。

關(guān)鍵詞:VR;職業(yè)教育;應(yīng)用;展望

一、引言

為培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的專業(yè)化高素質(zhì)應(yīng)用型人才,在職教領(lǐng)域,實踐教學是培養(yǎng)學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。但在傳統(tǒng)的實踐教學實施過程中,常在實訓基地建設(shè)、教學組織管理等方面存在不足,導(dǎo)致實訓效果欠佳,甚至有些實踐內(nèi)容僅停留在“認知”層面,更談不上“應(yīng)用掌握”。但是,隨著VR技術(shù)發(fā)展,為實踐教學帶來了新思路和新方法,甚至在某些專業(yè)領(lǐng)域改變了常規(guī)的教學模式。

二、VR技術(shù)介紹

(一)VR技術(shù)

VR技術(shù),即虛擬現(xiàn)實技術(shù),是一種集多媒體處理技術(shù)、立體顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)等各領(lǐng)域先進技術(shù)創(chuàng)建的可體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng),有感知性、交互性、沉浸性三大特征。它利用計算機生成一種可互動的模擬感知環(huán)境,通過交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真,讓用戶手持傳感設(shè)備操作體驗,使用戶沉浸其中。VR技術(shù)系統(tǒng)依據(jù)系統(tǒng)不同的交互程度一般可分為四類。

1.桌面式。該系統(tǒng)基于PC平臺用低配置的工作站來模擬現(xiàn)實,靠顯示屏顯示,用戶沉浸感不強,但對設(shè)備要求和運作成本低,易于普及。

2.沉浸式。該系統(tǒng)通過頭盔顯示器、操縱手柄等人機交互設(shè)備構(gòu)建一個虛擬空間,用戶有身臨其境之感,但設(shè)備昂貴,體驗度不佳(暈眩感),推廣難度大。

3.增強式。該系統(tǒng)基于真實環(huán)境再疊加虛擬對象,使用戶既能看到真實世界,同時也可看到真實世界上疊加的虛擬對象。

4.分布式。該系統(tǒng)在沉浸式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上結(jié)合遠程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各地用戶聯(lián)結(jié)在一起,共享同一個虛擬環(huán)境,能實現(xiàn)同時間多用戶異地協(xié)同交互作業(yè)。

(二)VR教學優(yōu)勢

1.易實現(xiàn)。在傳統(tǒng)的實踐教學中,一些項目如地震時旅客疏散、列車火災(zāi)爆炸應(yīng)急處置等,操作困難、極具危險性,難以呈現(xiàn)。而應(yīng)用VR技術(shù)可安全、有效的解決這些難題。

2.靈活多變。有些實訓內(nèi)容的盲點和重點需教師反復(fù)講解演示,重復(fù)勞動,但通過VR技術(shù),將問題放大,即可清晰明朗的反復(fù)演示。同時,用戶可在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中身臨其境的感受、反復(fù)演練,不需過多老師參與,形式靈活多變。

3.效率高。VR技術(shù)能形象生動地表現(xiàn)教學內(nèi)容,有效地營造一個交互式的教學環(huán)境,讓學生沉浸在學習中,提高學生掌握知識、技能的效率。

4.成本低。傳統(tǒng)實踐教學在實驗室(基地)的建設(shè)維護管理所耗的財力人力巨大,限制了教學內(nèi)容及時限。而利用VR技術(shù),無需多擴充基礎(chǔ)設(shè)施,只需在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上優(yōu)化改進。

5.消耗低。通過虛擬仿真系統(tǒng)模擬操作體驗,相比傳統(tǒng)的實踐教學環(huán)境,能耗較少,易管理,設(shè)備維護率低。

三、教學應(yīng)用場景

(一)構(gòu)建VR教育平臺

搭建能支持虛擬學習的VR教育平臺,充分利用計算機可視化技術(shù),將教學內(nèi)容與評價結(jié)果可視化呈現(xiàn),借助VR技術(shù)的沉浸性、交互性和構(gòu)想性,激發(fā)學生的主動性,培養(yǎng)其創(chuàng)新思維,提高其學習效率。從而,在整個教育教學過程中,利用可視化的方法呈現(xiàn)學習內(nèi)容,在VR環(huán)境中交互學習,以客觀方法進行真實評價,達到環(huán)境虛擬化、過程交互化、內(nèi)容可視化、評價客觀化的教育教學目的。

(二)搭建虛擬實訓基地利用VR技術(shù)搭建先進的職業(yè)化虛擬實訓基地,讓學生置身于如同現(xiàn)實職場的模擬環(huán)境中體驗學習,打破時間、空間的限制。制造各類極其逼真的虛擬實物,用于實訓教學,讓學生高效、直觀地學習和感受。模擬工作場景,強化訓練內(nèi)容,規(guī)避安全風險,尤其是對那些條件要求高、在現(xiàn)實中做不了的,或危險性高的實訓項目。

(三)進行專業(yè)技能培訓

傳統(tǒng)的技能培訓方式,活動成本高,且伴有一定的風險性,是一項消耗型的教學活動,而VR技術(shù)應(yīng)用可有效緩解這一問題。它通過模擬真實的工作場景,進行技能培訓,實現(xiàn)實時、動態(tài)三維立體逼真圖像的展示,通過聽覺、視覺、觸覺等多感官作用感知行為動作,形成與計算機數(shù)據(jù)相對應(yīng)的信息反饋到人的五官,提升其專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、心理素質(zhì)。VR技術(shù)應(yīng)用降低了高額的教學成本,豐富了特色的教學內(nèi)容,保證了培訓安全高效,在各種技能培訓中,將越來越傾向使用基于VR技術(shù)的教學方法。

(四)呈現(xiàn)微觀世界環(huán)境變化

利用VR技術(shù),制作并演示一些現(xiàn)實生活當中無法見到的變化經(jīng)過(如混凝土的碳化),讓學生通過技術(shù)設(shè)備親自操控這些無法見到的變化經(jīng)過,深入理解抽象的理論知識,感受微觀世界的魅力。

四、應(yīng)用展望

VR技術(shù)在教學領(lǐng)域應(yīng)用,改善了教學環(huán)境,增強了學習體驗,為教學營造了一個逼真的虛擬環(huán)境和身臨其境的感知體驗,突破了空間、時間的限制,充分調(diào)動了學生學習的積極性,減低了教學成本,提高了學習效率;師生同處一個與現(xiàn)實相仿虛擬場景中,共同參與完成各種訓練,形成互動式的協(xié)作教學,實現(xiàn)了教師主導(dǎo),學生自主學習的“雙主體”教學模式。但VR技術(shù)作為一種新技術(shù),還處在發(fā)展初期,在教學應(yīng)用中,仍有一些不足,這也將是未來VR技術(shù)在教育中的發(fā)展方向。

(一)需不斷優(yōu)化VR技術(shù)設(shè)備和豐富創(chuàng)新軟件內(nèi)容

現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備小型化不夠,連接復(fù)雜,接頭較多,往往是有線連接,會對使用造成影響,有損教學體驗。另外,據(jù)調(diào)查不少使用者有暈眩和疲勞感,也亟待解決。因此,未來應(yīng)用設(shè)備研制應(yīng)輕簡化,實現(xiàn)無線連接,方便操作體驗;優(yōu)化性能,減少暈眩疲勞感,提高用戶滿意度。軟件內(nèi)容,也應(yīng)根據(jù)教學需要和職場特點,不斷豐富優(yōu)化,突出特色,使之更符合教學規(guī)律和用戶需求。

(二)有待提升VR產(chǎn)品性價比

雖然VR技術(shù)在教學中的應(yīng)用不斷平民化,但性能好的產(chǎn)品,價格依舊較高,某種程度上也制約了VR產(chǎn)品的應(yīng)用。另外,在后續(xù)應(yīng)用中設(shè)備維護升級,內(nèi)容更新增添等也是一筆不小的開支。因此,VR技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)以用戶滿意為中心進行更新升級,在不犧牲用戶體驗的前提下,不斷降低其開發(fā)成本,提高其應(yīng)用普及率。

(三)急需制定完善VR技術(shù)產(chǎn)品研制及教學應(yīng)用標準和規(guī)范

近些年,VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的快速發(fā)展和應(yīng)用,不管是在軟硬件系統(tǒng)設(shè)備、內(nèi)容制定等方面,還是在具體的應(yīng)用拓展和供應(yīng)鏈及配套產(chǎn)品,都缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范,導(dǎo)致各企業(yè)和院校間的VR產(chǎn)品兼容性差,難以互聯(lián)互通,教學內(nèi)容共享性不足,教學質(zhì)量難以保證,也不符合現(xiàn)階段智慧教育理念。

(四)在教學領(lǐng)域中盲目推廣應(yīng)用

VR教學設(shè)備及其配套內(nèi)容的開發(fā)需耗費大量的人力、物力、財力,一些簡單的、偏記識性的知識點和難以達到顯著效果的課程,采用VR技術(shù)教學顯然不合適,也沒必要。因此,VR技術(shù)作為一種媒體教學手段,是為了提高教學效果,不能因趕時髦而應(yīng)用VR。在教育教學中,教師要根據(jù)教學需要來選擇合適的教學方式,避免因追求科技上的高精尖而盲目地推廣VR技術(shù),造成資源浪費。

大多數(shù)高職院校在實踐教學中普遍存在的實訓條件差、師資匱乏、成本高效果差、安全隱患多等問題,但隨著VR技術(shù)不斷發(fā)展和有機融入職業(yè)教育實踐教學中,可有效縮小職業(yè)教育與市場需求兩者間的差距,積極促進職業(yè)教育的快速發(fā)展,提高學生職業(yè)能力水平。相信,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,國家政策的支持,社會力量的加入,需求日益增加,VR技術(shù)以其強大的優(yōu)勢,在教育領(lǐng)域潛力巨大,對教育事業(yè)將會產(chǎn)生深遠的影響。

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作者:舒忠 單位:長沙商貿(mào)旅游職業(yè)技術(shù)學院