VR技術在職業教育應用及展望探討
時間:2022-09-21 04:29:43
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摘要:vr技術在職業教育領域如教育平臺、實訓基地、技能培訓等方面應用前景廣闊,因其獨特的功能特點應用效果顯著,尤其在實踐教學上。但在應用中也發現一些不足,也是未來VR技術應用發展方向之一。
關鍵詞:VR;職業教育;應用;展望
一、引言
為培養適應市場需求的專業化高素質應用型人才,在職教領域,實踐教學是培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。但在傳統的實踐教學實施過程中,常在實訓基地建設、教學組織管理等方面存在不足,導致實訓效果欠佳,甚至有些實踐內容僅停留在“認知”層面,更談不上“應用掌握”。但是,隨著VR技術發展,為實踐教學帶來了新思路和新方法,甚至在某些專業領域改變了常規的教學模式。
二、VR技術介紹
(一)VR技術
VR技術,即虛擬現實技術,是一種集多媒體處理技術、立體顯示技術、網絡仿真技術等各領域先進技術創建的可體驗虛擬世界的計算機仿真系統,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境,通過交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真,讓用戶手持傳感設備操作體驗,使用戶沉浸其中。VR技術系統依據系統不同的交互程度一般可分為四類。
1.桌面式。該系統基于PC平臺用低配置的工作站來模擬現實,靠顯示屏顯示,用戶沉浸感不強,但對設備要求和運作成本低,易于普及。
2.沉浸式。該系統通過頭盔顯示器、操縱手柄等人機交互設備構建一個虛擬空間,用戶有身臨其境之感,但設備昂貴,體驗度不佳(暈眩感),推廣難度大。
3.增強式。該系統基于真實環境再疊加虛擬對象,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。該系統在沉浸式系統的基礎上結合遠程網絡技術將各地用戶聯結在一起,共享同一個虛擬環境,能實現同時間多用戶異地協同交互作業。
(二)VR教學優勢
1.易實現。在傳統的實踐教學中,一些項目如地震時旅客疏散、列車火災爆炸應急處置等,操作困難、極具危險性,難以呈現。而應用VR技術可安全、有效的解決這些難題。
2.靈活多變。有些實訓內容的盲點和重點需教師反復講解演示,重復勞動,但通過VR技術,將問題放大,即可清晰明朗的反復演示。同時,用戶可在虛擬現實環境中身臨其境的感受、反復演練,不需過多老師參與,形式靈活多變。
3.效率高。VR技術能形象生動地表現教學內容,有效地營造一個交互式的教學環境,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。傳統實踐教學在實驗室(基地)的建設維護管理所耗的財力人力巨大,限制了教學內容及時限。而利用VR技術,無需多擴充基礎設施,只需在原有設備的基礎上優化改進。
5.消耗低。通過虛擬仿真系統模擬操作體驗,相比傳統的實踐教學環境,能耗較少,易管理,設備維護率低。
三、教學應用場景
(一)構建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,將教學內容與評價結果可視化呈現,借助VR技術的沉浸性、交互性和構想性,激發學生的主動性,培養其創新思維,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學習內容,在VR環境中交互學習,以客觀方法進行真實評價,達到環境虛擬化、過程交互化、內容可視化、評價客觀化的教育教學目的。
(二)搭建虛擬實訓基地利用VR技術搭建先進的職業化虛擬實訓基地,讓學生置身于如同現實職場的模擬環境中體驗學習,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,強化訓練內容,規避安全風險,尤其是對那些條件要求高、在現實中做不了的,或危險性高的實訓項目。
(三)進行專業技能培訓
傳統的技能培訓方式,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技術應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,實現實時、動態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,形成與計算機數據相對應的信息反饋到人的五官,提升其專業技能、職業素養、心理素質。VR技術應用降低了高額的教學成本,豐富了特色的教學內容,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技術的教學方法。
(四)呈現微觀世界環境變化
利用VR技術,制作并演示一些現實生活當中無法見到的變化經過(如混凝土的碳化),讓學生通過技術設備親自操控這些無法見到的變化經過,深入理解抽象的理論知識,感受微觀世界的魅力。
四、應用展望
VR技術在教學領域應用,改善了教學環境,增強了學習體驗,為教學營造了一個逼真的虛擬環境和身臨其境的感知體驗,突破了空間、時間的限制,充分調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,形成互動式的協作教學,實現了教師主導,學生自主學習的“雙主體”教學模式。但VR技術作為一種新技術,還處在發展初期,在教學應用中,仍有一些不足,這也將是未來VR技術在教育中的發展方向。
(一)需不斷優化VR技術設備和豐富創新軟件內容
現有的技術設備小型化不夠,連接復雜,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,據調查不少使用者有暈眩和疲勞感,也亟待解決。因此,未來應用設備研制應輕簡化,實現無線連接,方便操作體驗;優化性能,減少暈眩疲勞感,提高用戶滿意度。軟件內容,也應根據教學需要和職場特點,不斷豐富優化,突出特色,使之更符合教學規律和用戶需求。
(二)有待提升VR產品性價比
雖然VR技術在教學中的應用不斷平民化,但性能好的產品,價格依舊較高,某種程度上也制約了VR產品的應用。另外,在后續應用中設備維護升級,內容更新增添等也是一筆不小的開支。因此,VR技術產品應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,不斷降低其開發成本,提高其應用普及率。
(三)急需制定完善VR技術產品研制及教學應用標準和規范
近些年,VR技術在教育領域的快速發展和應用,不管是在軟硬件系統設備、內容制定等方面,還是在具體的應用拓展和供應鏈及配套產品,都缺乏統一的標準和規范,導致各企業和院校間的VR產品兼容性差,難以互聯互通,教學內容共享性不足,教學質量難以保證,也不符合現階段智慧教育理念。
(四)在教學領域中盲目推廣應用
VR教學設備及其配套內容的開發需耗費大量的人力、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技術教學顯然不合適,也沒必要。因此,VR技術作為一種媒體教學手段,是為了提高教學效果,不能因趕時髦而應用VR。在教育教學中,教師要根據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,造成資源浪費。
大多數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技術不斷發展和有機融入職業教育實踐教學中,可有效縮小職業教育與市場需求兩者間的差距,積極促進職業教育的快速發展,提高學生職業能力水平。相信,隨著技術的不斷發展,國家政策的支持,社會力量的加入,需求日益增加,VR技術以其強大的優勢,在教育領域潛力巨大,對教育事業將會產生深遠的影響。
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作者:舒忠 單位:長沙商貿旅游職業技術學院
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