VR的現(xiàn)代遠(yuǎn)程職業(yè)教育教學(xué)及培訓(xùn)平臺(tái)構(gòu)建

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【摘要】本文概括了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，提出vr+職業(yè)教育是現(xiàn)代遠(yuǎn)程職業(yè)教育教學(xué)與培訓(xùn)改革的突破口，在虛擬環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)“VR+職業(yè)教育”教學(xué)與培訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建，提供學(xué)習(xí)者在虛擬校園環(huán)境中的展示、行走、學(xué)習(xí)等功能，實(shí)現(xiàn)受教育者的全面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；教育教學(xué)；智能化；構(gòu)建

VR是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)全系統(tǒng)或部分子系統(tǒng)構(gòu)成的能夠給予受眾者各種感官信息并使其身臨其境的感覺(jué)環(huán)境，這種技術(shù)旨在構(gòu)建一種計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，能夠更好地使體驗(yàn)者學(xué)習(xí)、體驗(yàn)和感知客觀事物，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)編程，構(gòu)建一種模擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多元信息的融合式和交互式的多維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為仿真系統(tǒng)。在現(xiàn)代遠(yuǎn)程職業(yè)教育中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是教育技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)質(zhì)的飛躍。通過(guò)運(yùn)用VR技術(shù)構(gòu)建的“自主學(xué)習(xí)”環(huán)境，使學(xué)習(xí)者通過(guò)自身與信息環(huán)境的交互學(xué)習(xí)方式取代傳統(tǒng)教育理論背景下“教師教，學(xué)生學(xué)”的學(xué)習(xí)方式，這對(duì)學(xué)習(xí)者通過(guò)多角度立體認(rèn)知的方式收獲知識(shí)與技能有極大的幫助。VR+職業(yè)教育是現(xiàn)代遠(yuǎn)程職業(yè)教育教學(xué)與培訓(xùn)改革的突破口，解決了學(xué)習(xí)者看見(jiàn)卻摸不著企業(yè)、浮于崗位之上、不能實(shí)操等在社會(huì)實(shí)踐中的不足，使理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題結(jié)合并解決之，不僅在實(shí)踐中豐富和擴(kuò)大專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域，更將能夠鍛煉學(xué)習(xí)者的社交能力，從而以積極進(jìn)取的心態(tài)投入到自己未來(lái)的工作和生活中。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是虛擬仿真現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)重要方向，是以沉浸式、交互式和構(gòu)想性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。它綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)器官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)構(gòu)建一個(gè)包含客觀物理事物的逼真性的虛擬世界，使體驗(yàn)者能夠“身臨其境”地感知客觀物理事物，這種感知將能夠有效地突破現(xiàn)實(shí)的真實(shí)世界帶給人們的時(shí)空限制。VR技術(shù)是一種跨越現(xiàn)實(shí)世界的虛擬視景技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)為核心設(shè)備的通過(guò)系統(tǒng)編程構(gòu)建虛擬情景圖形的圖形工作站，如早先的SGI、SUN等公司生產(chǎn)的微機(jī)圖形工作站，近幾年異軍突起的具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的基于Intel奔騰III（IV）代芯片和圖形加速卡的微機(jī)圖形工作站。此外，要使體驗(yàn)者產(chǎn)生立體視覺(jué)效果，圖像顯示設(shè)備是關(guān)鍵的外部接入設(shè)備，如光閥眼鏡、頭盔顯示器和3D投影儀等。其他的外接設(shè)備主要用于虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)信息交互，如三維鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套、運(yùn)動(dòng)跟蹤器、語(yǔ)音識(shí)別與合成系統(tǒng)、力反饋裝置等。VR技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，從早期運(yùn)用于軍事與航空航天領(lǐng)域，逐漸向民用各領(lǐng)域擴(kuò)散，在人類社會(huì)生活中的影響力不斷加大?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展賦予虛擬現(xiàn)實(shí)世界新的含義。對(duì)于虛擬世界，學(xué)術(shù)界學(xué)者從不同角度出發(fā)，對(duì)此提出了不同的定義，按最早提出虛擬現(xiàn)實(shí)概念的學(xué)者J.Laniar的說(shuō)法，虛擬現(xiàn)實(shí)，又稱假想現(xiàn)實(shí)，意味著“用電子計(jì)算機(jī)合成的人工世界”。這個(gè)智能世界與計(jì)算機(jī)信息之間有著密不可分的關(guān)聯(lián)，大數(shù)據(jù)信息是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)世界的必要前提。

（二）虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境

環(huán)境是指某一特定生物體或生物群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。因而，環(huán)境是圍繞某一特定主題而形成的相對(duì)概念，是由相對(duì)應(yīng)的主體和客體所組成的系統(tǒng)。在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者是主體，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是促進(jìn)學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)和全面發(fā)展的，由信息技術(shù)構(gòu)建的各種支持性條件的耦合系統(tǒng)。虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（IVLEs），即由數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)字環(huán)境和數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng)相結(jié)合，它是數(shù)字圖書館和網(wǎng)絡(luò)檢索平臺(tái)交互融合的產(chǎn)物，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，各種教育教學(xué)資源（數(shù)據(jù)平臺(tái)、教學(xué)環(huán)境、科研信息、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、環(huán)境資源和服務(wù)資源）相互融合，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建一種一站式的檢索、查詢和鏈接的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。

（三）VR教育的創(chuàng)新性特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

1.教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的三維直觀感VR通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建具有生動(dòng)、直觀、形象為主要特征的3D立體教學(xué)內(nèi)容，取代傳統(tǒng)的以圖書、板書為主的2D教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中很容易通過(guò)形象思維構(gòu)建立體認(rèn)知體系，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)體系的理解和記憶，如學(xué)生可以通過(guò)形象可視化的VR教學(xué)內(nèi)容，輕易地將那些如電磁波、電磁場(chǎng)、核子、立體幾何等抽象或無(wú)法用肉眼觀察的世界展示出來(lái)。2.參與、互動(dòng)、建構(gòu)在虛擬化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可以使用VR技術(shù)，積極參與到教學(xué)過(guò)程，積極體驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。在學(xué)習(xí)參與過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)VR技術(shù)，有效地建立起自身的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和模擬學(xué)習(xí)環(huán)境之間的鏈接，并有效地進(jìn)行兩者之間的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自身的相關(guān)經(jīng)歷與學(xué)習(xí)到的知識(shí)體系的深度聯(lián)系。因而，VR教育本質(zhì)上是一種學(xué)生的學(xué)習(xí)參與、課堂互動(dòng)和知識(shí)點(diǎn)建構(gòu)的“情境體驗(yàn)式”建構(gòu)主義學(xué)習(xí)，通過(guò)體驗(yàn)、認(rèn)知和建構(gòu)知識(shí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)行動(dòng)導(dǎo)向?yàn)橹黧w的學(xué)習(xí)方式。3.游戲化教學(xué)游戲化教學(xué)是情境教學(xué)模式下的一種快速高效的學(xué)習(xí)方式，但其效果受限于游戲的可視性和互動(dòng)性程度。VR技術(shù)的發(fā)展，正好適應(yīng)了游戲化教學(xué)對(duì)可視性和互動(dòng)性的需求，通過(guò)VR技術(shù)，教育工作者可以很自然地設(shè)計(jì)出“寓教于樂(lè)”的游戲化教學(xué)內(nèi)容，將有助于提高學(xué)習(xí)意愿、激發(fā)學(xué)生興趣、提升學(xué)習(xí)效果。4.減少教學(xué)中的風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)代教學(xué)手段中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常性運(yùn)用的手段，特別是醫(yī)學(xué)、化學(xué)等學(xué)科，需要經(jīng)常組織學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，具有一定的危險(xiǎn)性。通過(guò)借助VR技術(shù)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以有效地降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的危險(xiǎn)系數(shù)，同時(shí)也能夠保證實(shí)驗(yàn)效果不打折扣。5.促進(jìn)教育資源均衡化虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境突破傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境中時(shí)空不可分割的局限性，將最近或最遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)資源通過(guò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行整合，向?qū)W習(xí)者提供一個(gè)不受時(shí)間與空間限制的數(shù)據(jù)空間，學(xué)生可以在這個(gè)平臺(tái)上收獲相關(guān)的教育資源。同時(shí)，VR可以通過(guò)模擬一個(gè)虛擬課堂，將不同地區(qū)的老師和學(xué)生之間拉近距離，仿佛同處一個(gè)課堂上課，也能夠讓師生之間達(dá)到真實(shí)、實(shí)時(shí)的交流與互動(dòng)。因此，VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，可以使優(yōu)質(zhì)教育資源的轉(zhuǎn)移變得更加的便捷、快速和低成本，對(duì)優(yōu)質(zhì)資源在區(qū)域之間、城鄉(xiāng)之間的流動(dòng)更加可行，教育欠發(fā)達(dá)的地區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)習(xí)者也能夠?qū)崟r(shí)享受到優(yōu)質(zhì)教育資源，以及與名師之間的交流互動(dòng)。

二、建立基于VR的現(xiàn)代遠(yuǎn)程職業(yè)教育教學(xué)與培訓(xùn)平臺(tái)的必要性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代遠(yuǎn)程職業(yè)教育的教學(xué)領(lǐng)域，并對(duì)現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。交互技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠全面走向應(yīng)用的核心技術(shù)之一，經(jīng)歷、體驗(yàn)與感受比被動(dòng)地接受空洞的說(shuō)教更加能夠使學(xué)生認(rèn)知知識(shí)、感受世界，這其中是有本質(zhì)上的差別。正如一些在教育界有影響力的專家所說(shuō)：不斷創(chuàng)新與發(fā)展的現(xiàn)代教育技術(shù)的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了新的教育思維的確立，這種新的教育思維的確立、教育技術(shù)手段的使用，可以解決當(dāng)前我們?cè)诳萍佳芯俊⑻摂M教學(xué)、教育娛樂(lè)、虛擬實(shí)驗(yàn)等方面無(wú)法解決的問(wèn)題，是對(duì)當(dāng)前的教育教學(xué)領(lǐng)域的重大改革，是現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍性發(fā)展。

（一）教學(xué)觀念的變化

傳統(tǒng)的教學(xué)觀下，教學(xué)組織形式往往以班級(jí)為單位，教師以課堂講授法為主體，體現(xiàn)“傳道、授業(yè)、解惑”的教學(xué)理念，在傳統(tǒng)課堂上，教學(xué)方法是以教師的“教”為主，教學(xué)活動(dòng)的中心是教師，教學(xué)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法與進(jìn)度很大程度上由教師來(lái)決定，在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的被動(dòng)性很大。為克服傳統(tǒng)教學(xué)的局限性，現(xiàn)代教學(xué)觀念下的教學(xué)方法更多強(qiáng)調(diào)的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)，啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)追求教、學(xué)一體，通過(guò)教師啟發(fā)式的講授引導(dǎo)學(xué)生的思維活動(dòng)，以啟發(fā)式的教導(dǎo)激發(fā)學(xué)生的感情認(rèn)知，從而激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的積極性和主動(dòng)性。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)，可以更好地創(chuàng)造學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的環(huán)境，以學(xué)生為主體性的個(gè)別化、合作化、自我探究式教學(xué)才能真正取代傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式。在現(xiàn)代教育思想的引領(lǐng)下，許多新的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷地在嘗試著改進(jìn)教學(xué)方法。從虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的組織形式看，引入到具體教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)組織系統(tǒng)是非線性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)虛擬仿真學(xué)習(xí)環(huán)境提供完善的人機(jī)交互功能，并以此為基礎(chǔ)，由學(xué)生來(lái)主動(dòng)地參與和構(gòu)建知識(shí)體系，促使教學(xué)組織模式由傳統(tǒng)的灌輸式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的建構(gòu)式，將“要學(xué)生學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生主動(dòng)學(xué)”，同時(shí)也將教材由傳統(tǒng)的“教師控制”向“學(xué)習(xí)者控制”轉(zhuǎn)變，這些轉(zhuǎn)變下，教學(xué)內(nèi)容不斷發(fā)生變化，教材內(nèi)容的生動(dòng)性等外在形式和科學(xué)化的內(nèi)在結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，不斷推動(dòng)教學(xué)觀念的改進(jìn)。

（二）教學(xué)內(nèi)容的變化

在具體的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生主要通過(guò)學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容所傳遞的教學(xué)信息來(lái)獲取專業(yè)知識(shí)、掌握專業(yè)技能、發(fā)展綜合能力。多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用使得教學(xué)內(nèi)容在內(nèi)在結(jié)構(gòu)和外在形式上發(fā)生了重大變化，具體表現(xiàn)為：1.內(nèi)在結(jié)構(gòu)的變化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用也帶來(lái)了教學(xué)內(nèi)容內(nèi)在結(jié)構(gòu)的變化。以線性結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)教材和實(shí)踐指導(dǎo)教材，其“以教為主”的結(jié)構(gòu)，教學(xué)順序性非常強(qiáng)，學(xué)生只能通過(guò)被動(dòng)地接受教師的講授才能獲得準(zhǔn)確的概念、原理和內(nèi)在邏輯關(guān)系，學(xué)生過(guò)多地依賴教師的講授，而缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和靈活性，因此也不能更好地將已建立的知識(shí)結(jié)構(gòu)遷移到新的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下，信息以多種媒體為媒介，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化超鏈接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)操作體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)、在線教室、在線考試等虛擬教學(xué)方式。2.外在形式的變化傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)以實(shí)訓(xùn)課為主要形式，教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)是學(xué)科的理論知識(shí)，在學(xué)生掌握了一定的理論知識(shí)后，再開(kāi)設(shè)相應(yīng)的實(shí)踐課，主要是教會(huì)學(xué)生正確使用設(shè)備和儀器，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行歸納，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的專業(yè)理論水平、技能技術(shù)水平和動(dòng)手實(shí)踐能力。多媒體技術(shù)具有信息存貯量大的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，可以將教學(xué)內(nèi)容得以有效地表現(xiàn)出來(lái)，其多元的有效表現(xiàn)方式和高效的協(xié)同性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單一媒體，特別是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)環(huán)境下人際交互系統(tǒng)，將有利于人才的個(gè)性化發(fā)展，可以因人施教、因材施教，有利于高素質(zhì)、全面型人才的培養(yǎng)。

（三）教學(xué)手段的變化

教學(xué)過(guò)程中，多媒體VR技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效促使科學(xué)化、高效益化的教學(xué)手段的形成與發(fā)展，具體表現(xiàn)在：1.互動(dòng)啟發(fā)式教學(xué)傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)，如幻燈片、投影影像、PPT課件在教學(xué)內(nèi)容演示上較為抽象和枯燥，難以有效開(kāi)展啟發(fā)式教學(xué)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，以直觀、形象的視聽(tīng)覺(jué)材料，將學(xué)生帶入到身臨其境的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，通過(guò)自主控制人際交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息傳送過(guò)程中的多重和直接的感官刺激，學(xué)生從而以思維、行為和情感三個(gè)方面形成對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。2.發(fā)現(xiàn)式教學(xué)解決問(wèn)題是發(fā)現(xiàn)式教學(xué)的中心表現(xiàn)形式，在實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中廣泛應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將有助于學(xué)生進(jìn)入問(wèn)題的情境之中，通過(guò)虛擬有針對(duì)性的問(wèn)題情境，以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題為邏輯線索引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作探究。發(fā)現(xiàn)式教學(xué)構(gòu)建以人類認(rèn)知特點(diǎn)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，將內(nèi)含不同媒體信息的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)以及之間邏輯關(guān)系，整合和建構(gòu)成整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)框架。3.協(xié)同工作式教學(xué)所謂協(xié)同工作式教學(xué)，是克服傳統(tǒng)教學(xué)手段中師生交流欠缺、學(xué)生之間協(xié)作性較差的局限性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)構(gòu)建模擬課堂，使處于不同現(xiàn)實(shí)空間的師生沉浸在同一個(gè)虛擬空間中，以協(xié)同操作的方式共同參與到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和訓(xùn)練之中，這種教學(xué)手段，與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)最大的區(qū)別在于師生不僅可以有效互動(dòng)交流，學(xué)生之間共同分組合作參與，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)同探究能力。4.情境式教學(xué)三維動(dòng)畫虛擬現(xiàn)實(shí)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最大特點(diǎn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能以三維動(dòng)畫形式將教學(xué)中抽象的概念、原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程構(gòu)建和設(shè)立成為一種真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，通過(guò)情境式教學(xué)有效達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

三、“VR+職業(yè)教育”教學(xué)與培訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建

（一）VR實(shí)訓(xùn)室和職業(yè)體驗(yàn)中心

通過(guò)VR實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展及其在現(xiàn)實(shí)社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用，以VR實(shí)訓(xùn)室虛擬現(xiàn)實(shí)情景下的實(shí)訓(xùn)操作迅速將科研成果得以產(chǎn)、學(xué)、研之間的轉(zhuǎn)化。虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造企業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)境，模擬企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)虛擬環(huán)境體驗(yàn)鞏固和深化自己的專業(yè)知識(shí)體系。親身體驗(yàn)和感受的主動(dòng)式交互方式比空洞抽象的被動(dòng)式說(shuō)教與灌輸是有本質(zhì)上的差別，將更有說(shuō)服力。1.跨專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)比如財(cái)經(jīng)類專業(yè)可以實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)，其理念是“把企業(yè)搬進(jìn)校園”，模擬制造企業(yè)和外圍服務(wù)單位（政府機(jī)構(gòu)、銀行、工商、稅務(wù)、各類服務(wù)公司等）構(gòu)成的商業(yè)社會(huì)，將準(zhǔn)備階段的團(tuán)隊(duì)組建、創(chuàng)建階段的公司注冊(cè)到運(yùn)營(yíng)管理階段的企業(yè)決策等過(guò)程進(jìn)行模擬，學(xué)習(xí)者可以在虛擬的各類企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境中，將現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的崗位職責(zé)、工作內(nèi)容、管理事務(wù)、單據(jù)票據(jù)等，與符合教學(xué)目標(biāo)要求的業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)差別化的逼真式企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理與業(yè)務(wù)運(yùn)作。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)跨專業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。跨專業(yè)教學(xué)活動(dòng)要求學(xué)習(xí)者在仿真環(huán)境中靈活運(yùn)用已經(jīng)掌握的專業(yè)知識(shí)，不只面向某個(gè)專業(yè)，而是關(guān)注行業(yè)、企業(yè)、崗位、任務(wù)、流程的體驗(yàn)，學(xué)習(xí)者實(shí)驗(yàn)即是環(huán)境的體驗(yàn)，也是完成決策并執(zhí)行崗位任務(wù)的體驗(yàn)，達(dá)到?jīng)Q策、執(zhí)行、體驗(yàn)三位一體的實(shí)踐教學(xué)目的。通過(guò)對(duì)整個(gè)商業(yè)社會(huì)的模擬演練，使學(xué)生明白各類型企業(yè)機(jī)構(gòu)的社會(huì)職能與業(yè)務(wù)模式，清晰認(rèn)知各產(chǎn)業(yè)鏈的上下游結(jié)構(gòu)，及各行業(yè)組成機(jī)構(gòu)間的競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)同關(guān)系。平臺(tái)課程打破各專業(yè)間的壁壘，全面深刻認(rèn)識(shí)一個(gè)涵蓋制造、物流、金融、零售等多元化、信息化經(jīng)濟(jì)社會(huì)的商業(yè)模式，使學(xué)生不再集中在單一企業(yè)的某一個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，而是將企業(yè)內(nèi)部流程與外部環(huán)境相結(jié)合，從一個(gè)企業(yè)的業(yè)務(wù)執(zhí)行者上升到企業(yè)戰(zhàn)略的決策者、分析者。2.將VR技術(shù)引進(jìn)課堂以系列VR軟件為核心，以多款VR設(shè)備為載體，依托教學(xué)實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)，搭載優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，把復(fù)雜的知識(shí)原理以逼真的VR效果展現(xiàn)，幫助教師教授傳統(tǒng)教學(xué)手段難以體現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生以小組的形式（2-4人）操作VR設(shè)備，加深理解，與教師進(jìn)行互動(dòng)，并進(jìn)行立體化的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，沉浸式體驗(yàn)與演練并存啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，真正實(shí)現(xiàn)“教學(xué)做創(chuàng)”一體化。（1）桌面實(shí)訓(xùn)區(qū)：依托桌面式VR操作平臺(tái)，通過(guò)手持紅外筆，結(jié)合桌面式全息操作系統(tǒng)可以捕捉到用戶的手部在空間中的位置信息，并對(duì)眼前的全息圖像進(jìn)行交互。采用小組形式，2-4名學(xué)生為一組，每組配置1套設(shè)備，一個(gè)學(xué)生主做，其他學(xué)生佩戴非追蹤眼鏡觀看，并進(jìn)行討論，主做學(xué)生可在組內(nèi)輪換，老師可輔助演示投影到大屏幕上幫助同學(xué)們理解。應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)闄C(jī)械制造、汽車拆裝、醫(yī)學(xué)解剖等。（2）沉浸體驗(yàn)區(qū)：通過(guò)佩戴頭盔搭配手柄，配合空間定位技術(shù)使學(xué)習(xí)者沉浸在真正的體驗(yàn)之中隨意地走動(dòng)和操作，獲得身臨其境的游戲和視聽(tīng)體驗(yàn)。應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槿速Y秘書、酒店管理、保險(xiǎn)理財(cái)、物流管理等。（3）體感交互區(qū)：通過(guò)Kinect設(shè)備導(dǎo)入?yún)⑴c者即時(shí)動(dòng)態(tài)捕捉、影像辨識(shí)、麥克風(fēng)輸入、語(yǔ)音辨識(shí)別等信息，來(lái)讓參與者可以操作與互動(dòng)。應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)?D動(dòng)畫、旅游管理等。3.構(gòu)建實(shí)訓(xùn)室綜合管理系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室綜合管理系統(tǒng)集科學(xué)化的資源管理、智能化的實(shí)訓(xùn)管理、便捷性地?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)于一體，可以非常高效、便捷的管理實(shí)訓(xùn)室預(yù)約、實(shí)訓(xùn)考勤、實(shí)訓(xùn)室資產(chǎn)、實(shí)訓(xùn)室耗材等，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)室科學(xué)化、智能化、系統(tǒng)化管理。通過(guò)系統(tǒng)化的管理流程、制度，提升管理效果；科學(xué)的設(shè)備管理，方便設(shè)備整合調(diào)度；智能化的實(shí)訓(xùn)預(yù)約、考勤，加強(qiáng)對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)的監(jiān)管；及時(shí)全面地共享實(shí)訓(xùn)室資源信息，提高學(xué)校實(shí)訓(xùn)室使用率。與此同時(shí)，與智慧大屏顯示系統(tǒng)有效銜接，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息、課程影像顯示、遠(yuǎn)程直播互動(dòng)等功能完美呈現(xiàn)。（1）門戶式的平臺(tái)搭建，彰顯實(shí)驗(yàn)室特色風(fēng)采。用戶一次登錄便捷使用實(shí)訓(xùn)室各類應(yīng)用，支持實(shí)訓(xùn)室門戶界面?zhèn)€性化設(shè)置、用戶分類管理、資訊動(dòng)態(tài)功能。（2）科學(xué)化的資源管理，方便資源整合調(diào)度。支持實(shí)訓(xùn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)軟件及相關(guān)資源的科學(xué)管理。（3）智能化的實(shí)驗(yàn)管理，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)調(diào)控監(jiān)管?？蓪?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、實(shí)驗(yàn)室布局、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、教學(xué)同步功能。（4）系統(tǒng)化的教學(xué)管理，提升教學(xué)互動(dòng)效果。可實(shí)現(xiàn)課程管理、課表生成、實(shí)訓(xùn)作業(yè)、實(shí)訓(xùn)考勤、成績(jī)統(tǒng)計(jì)、教學(xué)分析、資料共享、信息交流等功能。（5）便捷性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，支持全面實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估?？蓪?shí)現(xiàn)教學(xué)統(tǒng)計(jì)、軟件統(tǒng)計(jì)、硬件統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室使用情況統(tǒng)計(jì)等統(tǒng)計(jì)信息的查詢。

（二）虛擬大數(shù)據(jù)智慧校園

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)較為早期的應(yīng)用領(lǐng)域之一是教育培訓(xùn)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用為虛擬智慧校園，為適應(yīng)各類學(xué)校的多元層次需求，虛擬智慧校園由淺及深的由三個(gè)應(yīng)用層面構(gòu)成：一是簡(jiǎn)單的虛擬校園環(huán)境，可以向?qū)W員提供基于教學(xué)、教務(wù)、校園文化和校園活動(dòng)等各方面信息瀏覽；二是以學(xué)員為中心的虛擬遠(yuǎn)程教育基礎(chǔ)平臺(tái)，以人性化的平臺(tái)服務(wù)向各類高校的分校區(qū)和遠(yuǎn)程教育教學(xué)點(diǎn)提供可移動(dòng)的交互式遠(yuǎn)程教學(xué)的課程服務(wù)場(chǎng)所與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；三是以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)的開(kāi)放式、遠(yuǎn)距離的可持續(xù)教育平臺(tái)，以提供新技術(shù)和高技能職業(yè)培訓(xùn)為推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。滿足學(xué)校虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)、校內(nèi)實(shí)驗(yàn)與校外實(shí)習(xí)實(shí)踐同步管理的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教育平臺(tái)，以改善原來(lái)虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理脫節(jié)的問(wèn)題，助推虛實(shí)結(jié)合、理實(shí)一體教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)校對(duì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的組織、跟蹤、管理和考核評(píng)價(jià)，保障實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

（三）建立VR社會(huì)培訓(xùn)平臺(tái)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入使得虛擬培訓(xùn)成為現(xiàn)實(shí)。VR社會(huì)培訓(xùn)平臺(tái)構(gòu)建的虛擬培訓(xùn)環(huán)境向培訓(xùn)者提供一個(gè)與真實(shí)環(huán)境無(wú)差別的學(xué)習(xí)環(huán)境，在這個(gè)虛擬環(huán)境中，培訓(xùn)者借助人機(jī)交互設(shè)備與虛擬環(huán)境中的所有物件之間進(jìn)行具有真實(shí)沉浸感的交互行為來(lái)體驗(yàn)和操作多種實(shí)驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)為載體的信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)式教學(xué)、自主式學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)用為主要內(nèi)容的師生信息化能力互進(jìn)共長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教學(xué)環(huán)境、教學(xué)組織、教學(xué)方式、教學(xué)手段在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的融合。在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，可以帶領(lǐng)學(xué)生重點(diǎn)研究虛擬環(huán)境的快速三維建模與高效繪制、自然災(zāi)害現(xiàn)象模擬與仿真、多種數(shù)字媒體融合、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等關(guān)鍵技術(shù)，并研究這些關(guān)鍵技術(shù)在公共安全事件模擬分析、影視產(chǎn)品制作、游戲動(dòng)漫生成、數(shù)字媒體的生成、展示、管理、等方面的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，以改革教學(xué)方法、手段，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)做”合一、“手口腦機(jī)”并用的實(shí)訓(xùn)室管理平臺(tái)，學(xué)生可通過(guò)平臺(tái)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)、微課、O2O等提升自主學(xué)習(xí)積極性，結(jié)合搭載的實(shí)訓(xùn)室錄播直播系統(tǒng)、學(xué)科資源，將理論融于實(shí)踐、課堂融于實(shí)踐。

（四）校企合作共建共享VR資源

計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與工程的發(fā)展和完善，促使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷更新，支撐虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)行的各類硬件設(shè)備生產(chǎn)成本也得以不斷降低，VR技術(shù)在教育教學(xué)、教學(xué)培訓(xùn)領(lǐng)域，其自身強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)和潛力不斷顯現(xiàn)，越來(lái)越受到教育界的學(xué)者和從事一線教學(xué)的工作者的重視和青睞。學(xué)?？梢劳匈Y深的教育專家團(tuán)隊(duì)、專業(yè)的課程開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)、實(shí)力雄厚的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，根據(jù)專業(yè)具體的教學(xué)需求匹配對(duì)應(yīng)VR設(shè)備，開(kāi)發(fā)職業(yè)教育等系列教學(xué)產(chǎn)品，提供建設(shè)專業(yè)性需求較強(qiáng)的VR智慧實(shí)訓(xùn)室和校級(jí)VR開(kāi)發(fā)與VR實(shí)訓(xùn)中心實(shí)施方案。校企合作共建共享具有擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性高的超前的教育教學(xué)資源管理與共享平臺(tái)，滿足現(xiàn)代遠(yuǎn)程職業(yè)教育下各學(xué)科、各專業(yè)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)VR實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，提高VR實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，探尋一條適合校企合作，共建、共享、共管的新模式、新途徑。

（五）建立一支高素質(zhì)的VR教學(xué)師資隊(duì)伍

積極打造一支集教育教學(xué)、科研創(chuàng)新、技術(shù)應(yīng)用為一體，人員結(jié)構(gòu)合理配備的高素質(zhì)VR教育教學(xué)師資團(tuán)隊(duì)，以先進(jìn)教育理念全面提高教師創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。以信息化資源建設(shè)與應(yīng)用為核心，建設(shè)信息化實(shí)訓(xùn)基地，提升教師的信息化教學(xué)應(yīng)用能力，增強(qiáng)信息化為學(xué)校管理服務(wù)和學(xué)校教學(xué)服務(wù)的水準(zhǔn)，讓每位教師擁有豐富的教學(xué)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)夢(mèng)想，做到建立教師信息化應(yīng)用能力的長(zhǎng)效考核機(jī)制，并使考核機(jī)制常態(tài)化，以多信息渠道構(gòu)建開(kāi)放式、立體式的教與學(xué)空間，科研先導(dǎo)，努力探索信息化環(huán)境下教育教學(xué)的新模式、新方法和新途徑。

（六）建立“VR+職業(yè)教育”教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系

建立學(xué)校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，建立基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的職業(yè)教育人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并分析應(yīng)用，實(shí)施虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)工作診斷與改進(jìn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提供學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量報(bào)告。針對(duì)國(guó)家提出的“高等職業(yè)院校內(nèi)部質(zhì)量保證體系診斷與改進(jìn)指導(dǎo)方案”工作指導(dǎo)，圍繞教學(xué)質(zhì)量提升目標(biāo)以人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，搭建覆蓋教學(xué)、學(xué)生教育、管理與服務(wù)的全面質(zhì)量監(jiān)測(cè)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)具有質(zhì)量保證、信息、監(jiān)測(cè)預(yù)警、績(jī)效考核等多功能的信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、結(jié)果實(shí)時(shí)診斷，達(dá)到及時(shí)預(yù)警、及時(shí)糾偏、持續(xù)改進(jìn)的目的，為內(nèi)部質(zhì)量保證體系的有效運(yùn)行和決策提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，打造集人才培養(yǎng)工作信息采集、質(zhì)量管理指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)控、質(zhì)量診斷科學(xué)量化功能為一體的教學(xué)質(zhì)量診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，推進(jìn)教學(xué)質(zhì)量診斷與改進(jìn)。

【參考文獻(xiàn)】

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作者:吳黎旦 黃煒倩 肖林煒 單位:金華廣播電視大學(xué)