淺談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職?！耙惑w化”教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

胡益精

【摘 要】我國職業(yè)教育的快速發(fā)展，促使一體化教學(xué)模式被廣泛推廣和應(yīng)用到職校的教學(xué)中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的飛速發(fā)展使其在職校的教學(xué)中應(yīng)用的更為普遍，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于職校的一體化教學(xué)對于職校學(xué)生與學(xué)校本身都有重大的價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)；一體化教學(xué)；職校教育

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)這個詞越來越多的被提到和被研究，它被廣泛的應(yīng)用于社會的各個方面，其中也包括教育領(lǐng)域。而教育領(lǐng)域中有一個特殊并且重要的分支——職校教育，隨著國家重視度的提高，如何提高職教的成果也成為教育者努力思考的問題，其中“一體化”教學(xué)模式的提出，給職校教育打開了一個嶄新的思路。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，可以構(gòu)建多種類型的仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺，它在職校“一體化”教學(xué)中具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

一、“一體化”教學(xué)體系

職業(yè)院校的目標(biāo)是培養(yǎng)企業(yè)所需求的生產(chǎn)一線的實(shí)用型人才，他應(yīng)該是高素質(zhì)、高技能的，而職業(yè)院校傳統(tǒng)的教學(xué)模式是強(qiáng)調(diào)理論知識的學(xué)習(xí)和驗(yàn)證，老師說，學(xué)生聽，忽視了在這一課程中學(xué)生所要達(dá)到的技能職業(yè)要求，沒有發(fā)揮理論指導(dǎo)實(shí)踐的作用，學(xué)生沒有直觀的印象，沒有實(shí)際的動手體驗(yàn)，因此，要有一個新的教學(xué)體系，可以使學(xué)生能理論聯(lián)系實(shí)際，教、學(xué)、做相結(jié)合，而這種新的教學(xué)體系就是“一體化”教學(xué)體系。

一體化教學(xué)是近年來職業(yè)教育所推崇的方法，“教學(xué)做一體化”的概念最早是由陶行知先生提出的，它是在美國杜威“做中學(xué)”理念的基礎(chǔ)上中國化的教育理論，它的核心特征是“理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展和建立職業(yè)認(rèn)同感相結(jié)合，科學(xué)性與實(shí)用性相結(jié)合，符合職業(yè)能力發(fā)展規(guī)律與遵循技術(shù)、社會規(guī)范相結(jié)合， 學(xué)校教學(xué)與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合” 。“教學(xué)做合一” 即教法、學(xué)法、做法應(yīng)該是合一的。

一體化課程是將理論教學(xué)和實(shí)踐學(xué)習(xí)結(jié)合成一體的課程，在實(shí)施一體化教學(xué)的過程中， 要使得一體化教學(xué)達(dá)到理想的效果，單靠提供設(shè)備和教師的指導(dǎo)是不夠的。眾所周知，職校學(xué)生普遍存在厭學(xué)的現(xiàn)象，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和保障專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量是我們要解決的最大難題 ，也是保證一體化教學(xué)取得成效的關(guān)鍵。所以要真正形成一套優(yōu)質(zhì)的一體化教學(xué)模式，必須要有配套的一體化教學(xué)場地和設(shè)備，職校教師應(yīng)是“雙師型”，并且要制定一體化教學(xué)計(jì)劃、大綱和教材，使我們職校的教學(xué)從“知識的傳授”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R的融合”；學(xué)生由“被動接收” 轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄碚撆c實(shí)際結(jié)合”；教學(xué)方法由“講授、板書”轉(zhuǎn)變?yōu)椤岸嗝襟w、網(wǎng)絡(luò)化、仿真實(shí)驗(yàn)平臺”。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真）是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。

虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實(shí)際上存在有的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或假想的。而“虛擬”是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的。

從80年代，Jaron Lanier提出了”虛擬現(xiàn)實(shí)”VR（Virtual Reality）的觀點(diǎn)，近三十多年的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)越來越成熟，首先，設(shè)備的發(fā)展趨向于微型化和集約化，這是技術(shù)進(jìn)步的表現(xiàn)，也是發(fā)展的必然趨勢。其次功能更強(qiáng)、效果更佳，逼真的3D立體效果，配以高保真音響系統(tǒng)，現(xiàn)場感、沉浸感都將會極大增強(qiáng)。再次，兼容性更好，人性化更突出，操作更簡單，僅僅使用數(shù)據(jù)衣、數(shù)據(jù)手套等傳感裝置，就可以靈活操作，目前甚至可以利用攝像頭或Kinect捕獲人體動作，通過對人體進(jìn)行重建、動作識別實(shí)現(xiàn)操作者與虛擬場景的視、聽覺自然交互。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職?！耙惑w化”教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

近年來，隨著我國職業(yè)教育的大力發(fā)展，一體化教學(xué)已成為一種廣泛推廣和應(yīng)用的教學(xué)模式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的飛速發(fā)展使其與職業(yè)院校的教學(xué)聯(lián)系更為緊密，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于日常教學(xué)也已經(jīng)成為一種趨勢。

（1）職業(yè)教育首先要解決的難題就是學(xué)生對學(xué)習(xí)沒有興趣的問題，比如機(jī)電一體化課程，它涉及多種內(nèi)容（機(jī)械、電子、控制、測量等），并且機(jī)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型比較復(fù)雜，如果在課堂的教學(xué)中只能采用單純的理論推導(dǎo)，學(xué)生是很難理解和接受的，必將產(chǎn)生厭學(xué)情緒，不愛上課，而虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色，成為主體，他能全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這也非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練和學(xué)習(xí)興趣的提高。

（2）隨著社會和科技的不斷發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容也在不斷更新，我們必須使實(shí)踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展，這樣培養(yǎng)出來的才是符合企業(yè)需求的高技術(shù)人才，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的高速發(fā)展正好能滿足我們的需要，它可以方便的更改實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以較好地適應(yīng)靈活多變的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

（3）隨著職校辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)校實(shí)訓(xùn)場所、設(shè)備等教學(xué)資源也應(yīng)擴(kuò)大以適應(yīng)學(xué)校辦學(xué)要求，這將必然給學(xué)校帶來很大的經(jīng)濟(jì)壓力，而利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來的仿真實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與“材料”多是虛擬的，“以虛代實(shí)、以軟代硬”，還可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)發(fā)展情況造出新的設(shè)備，既不消耗器材，也不受場地等外界條件限制，還可以重復(fù)操作，即實(shí)現(xiàn)了讓學(xué)生能動手做的愿望，又減少了學(xué)校巨大的資金投入。像計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，要滿足學(xué)生的動手要求，我們要配備大量的路由器，交換機(jī)，PC機(jī)等，如果采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造了仿真學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生就可以在虛擬環(huán)境中操作這些設(shè)備，反復(fù)練習(xí)，方便又經(jīng)濟(jì)。

（4）這種虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生的練習(xí)過程中，即使有學(xué)生操作不當(dāng)，在虛擬實(shí)驗(yàn)室也不會因操作失誤而造成人身事故.同時也不會對環(huán)境造成污染。比如：汽車電子類課程，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程等，學(xué)生即可以學(xué)做一體，也避免了一些可能存在的危險(xiǎn)，實(shí)用又安全。

（5）虛擬仿真教學(xué)還具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)和學(xué)生的自我學(xué)習(xí)?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的勝行，也加速了校園網(wǎng)的發(fā)展，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)做成的仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺正好可以利有網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)，也可以方便學(xué)生業(yè)余時間的復(fù)習(xí)與提高。

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用在一體化教學(xué)中，不僅能很好的地解決學(xué)生動手實(shí)踐的問題，也給職校解決了很多的難題，只要我們繼續(xù)深入研究開發(fā)出適合的仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺，它帶來的益處會更明顯，當(dāng)然，任何一樣事物都不可能是完美的，虛擬技術(shù)也是一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)畢竟是我們?nèi)藶閯?chuàng)造的模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，而并非真的是現(xiàn)實(shí)，所以可能有些突發(fā)情況我們并不能預(yù)測到，這種學(xué)習(xí)平臺可能會扼殺掉學(xué)生的創(chuàng)造力，但就它的利與弊相比，它在職校一體化教學(xué)中還是具有很高的何時價(jià)值和很廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孔素真，許朝俠.職業(yè)院校虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教學(xué)系統(tǒng)的未來展望[J].鄭州牧業(yè)工程高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào).2012（1） ：62—66

[2] 吳映輝，程靜.理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式的探討[J]職業(yè)教育研究.2008（6）：45

[3]李峰，高娟，吳若熹.“教學(xué)一體化” 在專業(yè)領(lǐng)域中的特色提煉[J].職業(yè)教育研究.20l1（8）：77

[4] 于靜洋，蔡坤.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在高校教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育信息化，2006（O4）：74—75

[5] 胡小強(qiáng)，胡素強(qiáng).虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用[J].江西科技師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004（4）：92—94