虚拟现实技术在高职院校实操教学中的应用①

    胡燕红

    [摘 要] 虚拟现实技术作为一门综合性的应用技术，通过多种信息技术相互结合的方式，在教育教学方面带来了一定的影响。在高职院校实践教学中，这项技术所应用的领域较为广泛，分析虚拟现实技术在高职院校实操教学中的可行性，重点探讨了其在实操教学中的实际应用以及应用策略同，以提高教学质量，促进高职院校的全面发展。

    [关 键 词] 虚拟现实技术；高职院校；实操教学

    [中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）01-0108-02

    随着科学技术的不断发展，教学技术也发生了相应的变化，虚拟现实技术就是继多媒体技术后又一新型的教学方式。虚拟现实技术，又称VR，是对计算机中复杂数据进行可行性分析的操作，其特点为想象、交互和沉浸感。在计算机硬件设备安装、数控车、电子商务中都有实际的应用，且要注意将教学与经济和计算相互结合构建网络化的教学系统，有利于提高整个实训教学的水平。

    一、虚拟现实技术在高职院校实操教学中应用的可行性分析

    当前的高职院校教学，多数是采用设备的教学方式，没有更新传统的教学观念，教学过程中，多数是教师以幻灯片的方法进行演示，然后进行实物教学，但是由于某些实物结构较为复杂、价格昂贵，学生没有办法全部掌握到知识点的认知与实际内部的工作状态，这严重影响了高职院校的教学效果。通过虚拟现实技术不仅能有效地解决上述问题，还能为学生创造一种较为轻松的教学环境。将被动式的教学转换为主动式，与环境的接触中可以将新知识与新技能相互融合，是实现理论与实践教学融合的新模式。

    二、虚拟现实技术在高职院校实操教学中的实际应用

    （一）计算机硬件设备安装、维修的虚拟现实系统

    例如，计算机硬件设备的安装与维修，在设计过程中，利用三维建模软件，真实地还原计算机系统中的各项硬件设备。高职教师在使用系统的过程中，会以第一人称的视角进入整个场景中，围绕一台计算机就能进行漫游。通过鼠标旋转，放大其中的部件，并运用逼真的3D动画加解说的方式对标准计算机的安装与调试过程进行演示，演示的过程中，教师可以随意地快进、放慢、暂停。模拟实际的计算机硬件维修，当鼠标选中了某一个目标之后，就可以对部件的名称、信息进行确认。随着科技的不断发展与进步，可以将高级的虚拟现实系统完全投放到这一功能中，让学生有一种身处于虚拟环境中的感觉。学生在进行实际操作时，可以将视觉和听觉或者是其他的感觉封闭上，提供一个全新、虚拟的感觉空间，利用定位系统、数据手套以及各种受控输入设备。运用这样的技术可以避免周遭的环境干扰，给予高职学生一种真实的经验感受，在教学模拟中进行演示与探索，然后通过计算机模拟此模型，运算产生的过程中，输出水平在一定程度就能够反映出真实的教学价值。

    （二）虚拟现实技术在实操教学中的应用——以数控车为例

    在现代化的工业体系中，主要是以数控化与机械化为主，这两种核心技术能够直接影响产品的质量。因此，在实际数控实训教学中，高职院校应该考虑的是怎样将当前社会中最新、最实用的创新技术传递給学生。应用虚拟现实技术能够很好地解决这一问题，例如在教学演示上，通过对数控设备和各种仪器的基本认识，利用虚拟平台更好地认识这些设备。近距离的观察与实验，CATIA技术建立数控设备的三维模型，投放到虚拟实训中。能够增强数控教学的实效性，提高教学质量。在虚拟现实技术下所建立的虚拟数控和场景，模仿了整个加工的过程，对零件的定义、工件装夹、对刀操作等，可以增强学生对数控技术的掌握程度，很好地解决了实际操作不足的问题。例如，厦门某高职院校建立数控机床培训中心，运用3D动画展示，可以对试点进行全方位的变换，场景的360度全方位展示，让现场的效果更佳真实、生动。学生除了对机床进行虚拟现实操作之外，还对其结构与电气线路方面进行组装联系，重点是积累实践中的经验。

    （三）电子商务中建立虚拟的数字模型

    高职院校中的部分教学主要是以理论知识为基础，实践内容较少，这就导致理论知识与实践相互脱节。例如，在会计类教学中，仅依靠语言与计算的方式给学生传递知识。随着计算机信息的快速发展，大数据时代的到来，也标志着高职院校的教学方式与教学手段发生了相应的变化。建立各种虚拟实训环境，将传统教学中不能实现的部分，利用虚拟现实技术达到最好的教学效果。在电子商务专业的教学中，教师可以利用互联网络建立电子商务系统，将商品建立成虚拟的数字模型。学生就可以在网络上进行购买，并选择合适的商品，通过立体眼镜与相关的投影仪设备，建设三维物体。在平面上虽然不能显示出更为深度的信息，只能通过眼镜的方式观看到不同视角的信息，所产生的差异性会给予学生较为真实的感受。理性型的模拟环境应该是投入计算机创建三维虚拟环境，在这样的环境中所感受到与看到的事物，看上去就像是真实的一样，很难分辨出真假。

    三、虚拟现实技术在高职院校实操教学中的应用策略

    （一）将虚拟现实技术实践教学与经济和技术相结合

    通过调查发现，高职院校中使用的虚拟现实技术大部分源自于其他国家，并且在教学中都要收取高额的费用。因此，应该开发出适合我国高职院校的虚拟现实技术，在虚拟现实平台开发的过程中，可以根据我国基本的发展国情，对各种新型产业进行关注。现代虚拟现实技术的真实训练教学中，运用先进的技术，将实践教学与经济相结合，这样才能培养出对社会有用的人才。政府应该大力支持这项基础的开发与研究，对区域进行合理的划分，建设附于高职院校的虚拟现实技术培训基地。虚拟现实技术的发展前景巨大，未来这一行业将需要更多适用型人才，因此需要更多高职院校有所表率，发展VR教学的实验与研发，打造个性化的教学模式。

    （二）加快虚拟现实技术在实操教学中的规范化

    随着信息技术的高速发展，各个高职院校的虚拟现实教学质量各不相同，也没有制定一个统一的标准。教师应该统一教学目标，学校进行规范的质量检查，学生在使用过程中，对各项流程与软件的应用也要将扩展性与安全规范考虑在其中。与各项技术相互结合，选择合适的虚拟现实教学工具及教学模式。当学生完成互动学习后，可以在系统的学习中提供各项评分系统，根据学生实际的操作情况，对操作情况给予适当的评分。这种互动式的教学模式，让学生更加真实、完整地参与到整个教学活动中，提高了教学质量。

    （三）构建网络化的虚拟现实实操教学系统

    虚拟现实技术的实操教学环境应该利用有效的资源，跟随时代发展的步伐及时更新技术。在当前的虚拟现实系统中需要做到网络共享，将远程服务系统与信息系统相互结合，在实训教学的基础上构建B/S模式作为基础，三层构架的网络虚拟仿真平台。学生通过浏览器就能完成对平台的应用，极大地提高了教学效率。VR教学资源开展交互式教育教学不能局限于某一堂课、某一个实验，或者是特定的教学资源，应该是灵活的、全方位的“大教育”理念，以VR技术作为辅助手段，构建新模式下的VR教育教学环境。

    总之，大数据背景下，虚拟现实技术还有很大的发展空间，对高职院校而言，加强对虚拟现实技术技术的应用，是教育教学环境下的一种形式。要真正实现对高职学生的培养，就应该将经济与教学技术相结合，规范化地进行实操教学，构建网络化的教学系统，这是当前高职院校教学发展中的重要策略。

    参考文献：

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    [3]李娟.虚拟仿真技术在高职实践教学中的应用及发展策略探讨[J].科技创新导报，2017，14（18）：240，242.

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