虚拟现实技术在职业教育中的应用

发表时间:2021/4/20   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:张鹏
[导读] 摘要:作为我国国民教育的重要部分之一,职业教育所占比例较大,对教学实践的要求较高,侧重于培养学生的实操能力。
        北京政法职业学院  北京  102628
        摘要:作为我国国民教育的重要部分之一,职业教育所占比例较大,对教学实践的要求较高,侧重于培养学生的实操能力。虚拟现实技术由于其强大的适应性,被广泛应用于科学研究、日常信息传播、专业课程实践教学等众多领域。基于此,文章探讨了具有代表性的新兴教学技术虚拟现实技术。
        关键词:虚拟现实技术;职业教育;现状;应用
        在职业教育中,各校注重培养学生的自主实践能力,以培养更多实用型人才为教学目的,但由于很多学校受限于教学场所与经费不足,无法满足实践教学操作成本过高的要求,不仅在很大程度上阻碍了学科实践教学进度,也违背了职业教学的初衷。而虚拟现实技术的出现,不仅能够解决教育教学中实操成本过高的问题,丰富教学活动过程,也弥补了传统教学条件的缺陷,让学生能够在课堂教学中体验仿真实验的乐趣,在活跃的教学氛围中享受实践的真实性和趣味性。因此,为了有效提高职业教学效率,为学生提供充分的实践锻炼机会,应重视应用虚拟现实技术与职业教育的有机融合,并充分发挥虚拟现实技术在教育领域的绝对优势。
        一、虚拟现实技术基本概念及特征
        虚拟现实(Virtual Reality)简称VR,是使用计算机去仿真模拟现实环境从而形成一个模拟环境的技术,是一项可以使人进入纯虚拟空间的技术,是通过计算机对各种复杂信息进行加工处理或者可视化操作并且与之进行交互的一种方式。钱学森曾经建议把Virtual Reality翻译做“灵境技术”,由它模拟生成的虚拟环境称作“灵境”,所以虚拟现实技术又被称作灵境技术。虚拟现实技术最早诞生于美国,它的发展主要经历了三个阶段,即最初的准备阶段、走出实验室开始实际应用阶段以及技术高速发展阶段。现如今,虚拟现实技术开始正式受到社会的关注和认可,甚至可以和网络技术、多媒体技术并称为21世纪最具有发展前景的三大技术。国内外的研究者们普遍认为虚拟现实技术的特征可以概括为三个方面,也就是三个“I”,分别是:Immersion(沉浸性)、Interaction(交互性)和Imagination(构想性)。
        二、虚拟现实技术在职业教学实践中应用优势
        1.加强职业院校学生专业学习兴趣
        近年来,以兴趣教学为着眼点组织大学生教育实践逐渐成为职业院校教育核心重点。传统枯燥的教学环境及较为落后教学形式,势必对兴趣教学产生影响。虚拟现实技术的引用,能更好提升大学生对课程学习主动性,职业院校可以运用大学生猎奇心理科学进行教育布局,以虚拟现实作为重要兴趣教学切入点,逐步引导学生融入现有教育学习环境,使虚拟现实技术能在职业院校实践教学方面更好起到引导作用。另外,虚拟现实技术由于技术类型较为新颖,职业院校也可以从大学生自主学习培养角度,将虚拟现实技术作为培养大学生主动学习意识的一种有效方式加以运用,从根本上解决职业院校大学生学习积极性不高、学习态度不明确问题,使职业院校教学工作质量及学生学习成绩得到显著提高。
        2.提升职业院校教学信息资源交互能力
        虚拟现实技术是基于视觉成像原理实现环境交互,通过虚拟环境与现实环境信息数据重叠,提高影像信息立体感、真实感,帮助使用者更好加强图像感知能力。职业院校在教学实践中对虚拟现实技术的运用,可以更好地提高对信息教育资源使用,推动职业院校专业教育多维度开展,有效地把理论知识概念以立体化形式加以展现,为职业院校学生更好掌握专业知识提供有力保障。除此之外,虚拟现实技术以计算机技术应用为载体,进一步整合职业院校专业教育资源,使信息化教学与虚拟现实教学实践能充分融为一体,解决职业院校信息化教育水平不足及信息化教学资源交互能力薄弱问题,为后续阶段职业院校更好进行系统化教育布局创造有利实践教学条件。


        三、探究虚拟现实技术与电子技术专业的融合路径
        1.创建新型的教学模式
        在传统职业电子专业教学过程中,教师往往采用分析理论优先、实操训练在后的方式,使得学生很难真正掌握技术要点,记忆也不够深刻,在实际操作中容易出现以下两种情况:一方面,由于对知识理论的掌握不够扎实,导致在训练中手忙脚乱的盲目操作,对学生人身安全具有一定威胁;另一方面,由于学生本身对实操步骤记忆不熟练,在实际操作中容易本末倒置,也会导致实验失败,甚至导致设备损坏。针对传统职业电子技术专业教学模式中存在的问题,应充分发挥虚拟现实技术的教育教学优势,创建新型的教学模式,通过先理论学习、再虚拟演练、最后实操训练的教学步骤,不仅可以减少实验失误,避免造成不必要的经济损失,也不会出现未知的安全问题。例如,在进行电器故障维修实验时,首先让学生观看并记忆计算机产生的三维立体图像,在此基础上采用虚拟演练,即使出现故障判断错误,也不会对学生和机器造成伤害,反而能让学生更为清晰地认识到故障判断失误的危害性,从而在实操训练中更为谨慎。
        2.推动职业院校信息化技术应用的师资队伍建设
        我国信息化教育发展虽起步较晚,但技术普及能力较强,职业院校信息化教育体系建设,对提高专业教育能力起到良好助推作用。为更好地满足职业院校虚拟现实技术应用需求,高职院校应结合信息化技术发展做好师资力量建设工作,提升教师团队对虚拟现实技术的掌握能力,将虚拟现实技术切实与信息化教育相融合,降低虚拟现实技术应用教育门槛,并以双师型教师教育培养为中心,采取教师赴企业挂职或聘请专家团队方式开展队伍建设。保障职业院校教师对虚拟现实技术运用能从根本上发挥教育优势,不断强化教师专业教育与虚拟现实技术操作水平,推动虚拟化教育实践快速进行,为职业院校后续阶段更好地开展虚拟现实技术的教育实践规划奠定良好基础。
        3.技能培训与强化
        将虚拟现实应用在技能训练上,也就是利用虚拟现实技术去创建一个近乎真实的虚拟训练环境,让学习者置身其中去扮演一个角色,全心全意投入这个环境,从而得到技能的训练和强化。这种训练没有任何危险,并且成本低廉,学生可以根据自己的需要进行练习,直到掌握这项技能。比如,医学院的学生可以利用虚拟现实技术进行外科手术的训练,既可以在虚拟手术系统上观察专家的手术过程,也可以自己反复训练,由于虚拟现实系统会制造很好的临场感,因此学生会获得与实际操作相同的手感,还不用担心酿成大的事故,可谓是一举多得。再比如,军事学院的学生可以利用虚拟现实系统进行军事作战训练,飞行学院的学生可以利用虚拟现实系统进行飞机飞行模拟训练等。
        4.充分掌握当下教学现状,将VR融入实际课程
        当下在一些教学方式仍过于传统的教育领域中,大多数教师仍然采用传统的应试教育模板,要求学生专注于学习固化的知识、训练自身的做题考试的能力,忽视了学习知识的具体目的和根本作用。因此为充分提升教育领域整体的教学质量,让VR虚拟现实技术这一新型教学技术得到充分的实践,需要VR应用系统的工作人员充分掌握当下的教学现状,以将VR虚拟现实技术巧妙融合到实际课程教学中。工作人员可以对当下具体的教学情况、教学目的进行调查,明确教师在传授知识时采用的方式和学生具体的学习意愿,为虚拟现实技术真正融入实际课程做好基础工作。
        总结
        作为一种新型的教育手段,虚拟现实技术已经引起了教育界极大地关注,所以职业院校需要引入新型VR虚拟现实技术装置,完善教育领域中整体的教学设备。同时,加强对教师教育实践能力培训,提升虚拟现实技术在职业院校教育领域中的应用有效性,为职业院校专业教育水平不断提高奠定良好根基。
        参考文献
        [1]王志坚.基于虚拟现实技术的现代教育探索[J].常州工程职业技术学院学报,2007,(3):7-10.
        [2]顾冬华,王俊杰,杨立.虚拟现实技术应用于电工实验课教学的尝试[J].中国现代教育装备,2010(13):55-56+67.
        [3]刘凤田,刘玉兰.虚拟现实技术及其在教育领域中的应用研究[J].河北农业大学学报(农林教育版),2005,7(1):13-15.
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