虚拟现实技术对高等职业教育实践教学的促进作用
唐雪涛
摘要：近年来，随着科学技术快速发展，虚拟现实技术被广泛应用到高等职业教育实践教学中，得到教师与学生认可、好评，并在教育教学领域中占据重要地位。文章主要从虚拟现实技术对高等职业教育实践教学的促进作用出发，对虚拟现实技术在高等职业教育实践教学的应用措施进行了分析，希望能为高等职业教育实践教学提供借鉴。
关键词：虚拟现实技术；高等职业教育；实践教学；应用措施
随着新课程改革不断深入，我国实践教学的开展在教学活动中发挥了重要作用，对学生理解与掌握有关理论知识与技能具有重要意义。然而从我国实践教学发展现状来看，在我国当前高等职业教育实践教学中，教育条件具有一定局限性，不仅给学生亲自动手操作能力与创新能力的培养带来影响，还打击了学生学习的热情与积极性，导致实践教学效果十分不理想。而虚拟现实技术是一种通过三维图形生成技术、高分辨率显示技术以及多传感交互技术，形成三维逼真的虚拟空间，只要用户将特殊头盔与数据手套戴上，然后借助键盘与鼠标，即可进入到虚拟环境中进行交互操作，以获得亲身体验。
1.虚拟现实技术对高等职业教育实践教学的促进作用
1.1降低办学成本，有效解决实践费用高的问题
我国高等职业教育面临的问题是课堂人数较多，实践教学的设备不充足，学校投入实践教学设备的资金有限，难以发挥实践教学效用，降低了教学效率。具体可从以下几方面进行分析：（1）实践教学设备的单价较高，结构复杂，购买后需要投入的维修成本相对较高，增加了设备采购资金。（2）实践教学设备不充足，无法接触更多的先进学习设备，加上课堂人数较多，提高已有设备的使用效率，并且在使用过程中没有得到及时维修与保养，出现“设备越少，损坏越严重”的恶性循环的现象，导致大部分实践教学课堂被迫放弃，实践教学质量得不到保障。而虚拟现实技术的应用，可创设形象逼真的学习情境，让学生按照设计的教学任务，自由操作，重复练习，加深对理论知识的理解，提升操作技能。由于虚拟的教学环境，能够进行多次演练，实践教学设备不仅无物理上的损坏，也没有原材料上的消耗，降低了办学成本，有效解决实践费用高的问题。
1.2丰富教学资源，提升实践教学效率
在实践教学中应用虚拟现实技术，教师可按照教学内容与学生个体发展需求，将各种现代化信息技术的教学资源纳入到实践教学活动中，创设相应的模拟情境，丰富实践教学内容，以拓宽学生的学习视野。此外，教师还可通过虚拟环境，让抽象知识内容变得更加生动、形象，以化解教学重点与难点，方便学生陕速记忆，从而达到提升实践教学效率的目的。
1.3转变教学模式，实现现代化教学
虚拟现实技术作为一种效果逼真的仿真技术，能够打破传统教育教学的时间与空间上的界限，实现人机交互，激发学生学习的热情与兴趣，让学生积极参与到教学活动中，提升实践教学效率。此外，还可方便教师与学生之间的沟通交流，培养学生团结合作能力与语言表达能力。
2.虚拟现实技术在高等职业教育实践教学的应用措施
2.1通过仿真训练，让学生随心所欲学习
在教育实践教学中，运用虚拟现实技术，能够创设一个形象逼真的人机交互的模拟教学情境，不仅能够激发学生学习兴趣，让学生随心所欲学习，还可将教学的重点与难点纳入到模拟环境中，做仿真训练，培养学生操作技能，提升他们的自我训练意识与创新能力。例如在电气工程实践教学过程中，出于头盔显示器、数据衣以及数据手套等设备成本投入过高，学生人数较多，使用较为频繁，一旦发生故障，难以及时进行维护，这时教师可在虚拟演示实训基地开展虚拟现实和半实物仿真的实践教学活动，通过虚实结合方式来制作课件，由各种接触器、继电器、开关、电动机与控制设备面板等实际教学设备组成控制台，利用计算机模拟电气工程的控制过程与逐层拆卸所观察到的360°浏览效果，并借助投影眼镜或者是显示屏将运行原理、方式等展示出来，让学生根据设计教学任务进行操作，在仿真训练中，了解掌握有关的知识理论与操作技能。此外，在虚拟的实践教学环境中，学生还可放心大胆地制作各种危险试验或者是人体试验。通过这样的教学方式，不仅能够缩短学生锻炼时间，还可获得直观、形象逼真的学习效果，激发学生学习兴趣。
2.2通过虚拟现实技术，培养学生实践能力
对于高等职业教育实践而言，利用实验仪器的结构、原理和使用，对教学内容的重点与难点进行演绎，能够加深学生对理论知识的理解与记忆。对于专业方面的实践课程而言，教学的目标是培养学生的动手操作能力。而传统实践教学的专业实训课程所配备的设备结构复杂、价格昂贵，并且设备使用频率较高，极易导致设备出现非正常损耗。加上部分实践教学的专业实训操作具有危险性，明显存在设备更新速度落后于技术发展速度的劣势，难以达到实践教学目的。而应用虚拟现实技术，不仅能够降低成本投入，保持教学设备设施实时更新，还可保护昂贵的教学设备，降低失误操作带来的危险，提升学生实践操作能力。例如在Multisim2001软件为工具的电子线路仿真的实践教学过程中，教师可在虚拟教学基地进行教学，让学生通过对设备按钮、电气开关以及电器元件进行仿真操作，搭建各种电路，并通过试验来监测电路故障，提升学生分析问题、解决问题能力。又如在化学的实践教学过程中，教师可通过虚拟现实技术来模拟一个三维实习实验环境，将化学实验的操作过程、操作内容以及现象纳入到模拟的教学活动中，调动学生的主观能动性，让学生通过模拟实验进行操作，享受化学实验带来的体验与成就感。通过这样的方式不仅能够让学生将所学知识应用到实践教学活动中，提升实践能力，还可避免化学产生燃烧所带来的爆炸、火灾与毒气等危害，让学生放心操作。
2.3营造模拟教学气氛，丰富教学资源
随着新课程改革不断深入，传统的以教师为中心的课堂讲解模式已经无法满足学生的学习需求，部分高等职业学校开始设立银行、股市、超市、人力资源开发、财务以及电子商务等虚拟经济环境。因此在进行实践教学过程中，教师可将虚拟现实实际与传统课堂教学模式有机结合起来，营造模拟教学环境，丰富课堂教学资源，以提高课堂教学效率。例如在财经类的实践教学过程中，教师可通过虚拟银行的客户账务管理系统，建立一个商品数字模型，让学生在网上对虚拟世界的商品进行访问，对商品做市场调查，利用虚拟货币来购买商品，享受购买商品的过程。此外，还可模拟企业生产经营模式，营造一个良好的模拟教学气氛，让学生灵活运用市场营销、人力资源管理以及财务管理等所学知识理论来规划企业经济发展的战略方针与管理模式，实现理论与实际有机结合。又如在旅游专业的实践教学过程中，可通过虚拟现实技术模擬旅游景点，以现实世界的数据为依据，通过三维图形将教学内容与旅游景区的特点融入教学情境中，建立一个仿真旅游模型，然后借助投影设备将形成的仿真三维物体播放出来，让学生戴上头盔式显示器、立体眼镜进行观看，体验到平面显示器无法看到的物体信息。然后再通过不佩戴任何辅助工具的情况下，比较前后观看的视觉效果，以形成一个仿真的立体三维图形，体验身临其境的感官效果，实现教与学。
3.结语
综上所述，本文通过对虚拟现实技术在高等职业教育实践教学中的重要性进行分析，有利于丰富教学资源，提升实践教学效率、转变教学模式，实现现代化教学与激发学生学习潜能，提升学习效果。但是在实际教学过程中，要想提升课堂教学质量，实现教与学，还应充分发挥虚拟现实技术在实践教学的作用，通过仿真训练，营造模拟教学气氛，丰富课堂教学资源，让学生放心大胆、随心所欲进行学习，加深学生对理论知识的理解与记忆，提升学生实践操作能力与创新意识，从而培养出适应社会工作岗位需求的高素质应用型人才。
