淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中職教學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展

闞國圓

摘 要：隨著現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)開始走入中職教學(xué)課堂。虛擬現(xiàn)實技術(shù)又稱VR，集合了多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感技術(shù)、仿真技術(shù)等，從而實現(xiàn)環(huán)境模擬、感知模擬，是一門綜合性的交叉技術(shù)。該文主要針對虛擬仿真技術(shù)在中職教學(xué)中的應(yīng)用展開探討，并就該技術(shù)在中職教學(xué)中的應(yīng)用做出進一步分析。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實 中職教學(xué) 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類號：G718.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0195-02

1 VR技術(shù)概述

計算機信息技術(shù)、仿真技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)逐步應(yīng)用于人們的生活，這是一個建立在現(xiàn)實生活基礎(chǔ)之上又脫離實際環(huán)境的技術(shù)，人體的動作、位移通過傳感器傳送到計算機中，計算機系統(tǒng)將對應(yīng)的聲音信息、圖像信息以及震動信息再反饋給人們，從而令虛擬現(xiàn)實技術(shù)的參與者在感知周圍環(huán)境變化的同時也對自身行動的影響力進行感知，實現(xiàn)的對現(xiàn)實的環(huán)境的虛擬。該技術(shù)主要具有三方面特性，首先是沉浸性，參與者通過虛擬現(xiàn)實設(shè)備可以進入到設(shè)備所創(chuàng)造的虛擬環(huán)境中，根據(jù)視覺、聽覺的刺激以及心理感受的反饋令參與者逐步的融入到虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，并且系統(tǒng)對人的行動、位移信息的處理可以實現(xiàn)人對虛擬環(huán)境的影響，令參與者產(chǎn)生現(xiàn)實感受。其次是交互性，該特性是指在虛擬環(huán)境中的對象可以與人進行互動交流。最后者是構(gòu)想性，該特性是基于VR技術(shù)計算機三維圖形技術(shù)實現(xiàn)的，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用計算機圖形技術(shù)設(shè)立的三維場景，因而可以構(gòu)建出實際生活中無法長時間存在或者不易為人們所發(fā)掘的情境。

2 VR技術(shù)在中職教學(xué)的應(yīng)用

2.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足

相比較普通高中教育，中職教學(xué)側(cè)重與對學(xué)生實用性專業(yè)技能的教育，而這種教育方式也響應(yīng)了當(dāng)今社會對實用性人才的需求。但是，目前社會對于中職教學(xué)存在一定的偏見，在職業(yè)教育上也存在錯誤認(rèn)識。國家對于人才的需求主要有兩方面，一個是研究人才，一個是實用性人才。而現(xiàn)代社會大眾認(rèn)可的人才僅僅是第一種。人們都以分?jǐn)?shù)的高低對學(xué)生進行劃分，無論是學(xué)生還是家長都認(rèn)為中職學(xué)校只能是差生進的。這就致使現(xiàn)代中職學(xué)生學(xué)習(xí)能力、習(xí)慣以及興趣都較低。

雖然現(xiàn)代職業(yè)教育改革在不斷深入，實現(xiàn)了課程化改革以及信息化改革，職業(yè)教育課堂中也不斷引入各類先進的教育形式，但從本質(zhì)上分析，教師仍舊在講臺上，學(xué)生仍舊在教室里，知識的講授鞥就需要教師進行口述，學(xué)生接受知識仍舊需要在教室里聽講。雖然通過實訓(xùn)、實踐課程學(xué)生可以直觀感受知識點，但是由于教學(xué)資源分布的差異，很多經(jīng)濟欠發(fā)達的區(qū)域無法支持實訓(xùn)教學(xué)，而這一問題短時間內(nèi)無法改變。另外，雖然實訓(xùn)課可以帶給學(xué)生較強的參與感，但是在理論知識的學(xué)習(xí)中仍舊需要課本、PPT以及板書，而這些無法凸顯學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。最后，雖然中職學(xué)校對于師資隊伍建設(shè)十分重視，定期對教師進行培訓(xùn)，組織教師進行交流學(xué)習(xí)，但是名師仍舊十分稀缺，并且一位名師的教育范圍局限性較大。而中職學(xué)校學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力又較低，不會主動地尋找學(xué)習(xí)資源進行學(xué)習(xí)。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

首先，虛擬教學(xué)的理論依據(jù)。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個重要分支——建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識不是通過教師的傳授而獲得的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景下借助其他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過建構(gòu)的方式獲得的。建構(gòu)主義環(huán)境包含四大要素：情境、協(xié)商、會話和意義建構(gòu)。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中，強調(diào)創(chuàng)設(shè)真實的情境，把創(chuàng)設(shè)情境看作學(xué)習(xí)必要的前提，如果教學(xué)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合，就會使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的效果，促進學(xué)生對所學(xué)知識進行深刻而全面的理解，這就是真正的意義建構(gòu)?，F(xiàn)代教學(xué)強調(diào)人的主體性，要求學(xué)生主動參與教學(xué)過程。教學(xué)改革的目標(biāo)是實現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化，提高教學(xué)效益和質(zhì)量，全面提高學(xué)生素質(zhì)。然而，教學(xué)現(xiàn)代化不僅是設(shè)備的現(xiàn)代化，還包括教學(xué)觀念的現(xiàn)代化、教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化以及教學(xué)手段的現(xiàn)代化。在現(xiàn)代教學(xué)中，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)易于實現(xiàn)教學(xué)改革的目標(biāo)。

其次，虛擬現(xiàn)實技術(shù)對中職教學(xué)形式的改變。虛擬現(xiàn)實技術(shù)將改變傳統(tǒng)的中職課堂教學(xué)。從空間上，學(xué)生和教師不再局限于教室，也不必理論、實踐分開教學(xué)，教師可以課前做好虛擬實景。例如，建筑類專業(yè)要上一節(jié)關(guān)于樓房給排水管道安裝的課程，傳統(tǒng)教學(xué)會講授不同管道的特點、工具使用、設(shè)計安裝規(guī)范理論等，學(xué)生學(xué)習(xí)起來很枯燥，不能引起共鳴。而利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)生、教師可以模擬不同材質(zhì)的管道在不同環(huán)境中的特性，虛擬安裝管道，教師可以模擬違反操作規(guī)范引起的后果。例如，下水管道未安裝存水彎，虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備就可以模擬管道內(nèi)的臭氣、有害昆蟲、細菌等進入房間的場景；安裝了存水彎后，就把這些擋在了下水管內(nèi)，使室內(nèi)保持一個干凈的環(huán)境。這種現(xiàn)實感受的虛擬可以增強學(xué)生的參與感。另外對于環(huán)境、設(shè)備具有破壞性的實驗，通過實訓(xùn)教學(xué)以及實踐教學(xué)無法完成的，可以通過對現(xiàn)實場景的模擬實現(xiàn)。又如在醫(yī)學(xué)專業(yè)教學(xué)中，通過VR技術(shù)可以虛擬手術(shù)過程，學(xué)生可以近距離的觀察，甚至比手術(shù)臺前直接觀摩都要清楚，實現(xiàn)教學(xué)與醫(yī)院實踐的直接對接。另外，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，優(yōu)秀的教師資源可以被最大程度的予以利用，即便是遠在千里之外的學(xué)生，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)也可以參與到名師的課堂中。而教師的工作量以及學(xué)校的設(shè)備設(shè)施并沒有因此增加。但是教學(xué)規(guī)模卻擴大了，這就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的突出優(yōu)勢。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展

3.1 虛擬課堂

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對課堂環(huán)境進行虛擬，學(xué)生的上課范圍不再局限在教室，學(xué)生可以在任何一個地方通過連接網(wǎng)絡(luò)進行學(xué)習(xí)，戶外、家里都可以成為學(xué)生的學(xué)習(xí)場所，學(xué)生可以依據(jù)自己的需求以及喜好對學(xué)習(xí)環(huán)境進行變動、布置。在這樣的環(huán)境下，可以進一步拉近師生之間的距離，可以為學(xué)生營造出師生對話的教學(xué)效果，實現(xiàn)“一對一”教學(xué)，讓學(xué)生感覺教師在手把手的教授課業(yè)，在學(xué)習(xí)中也不出現(xiàn)看不清、聽不清的問題，不會因為客觀因素導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的喪失。同時在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，一位教師可以同時對成百上千名學(xué)生進行教授，從而有效利用教師資源。

3.2 虛擬實驗室

由于實驗設(shè)備的成本較高，傳統(tǒng)實驗室的設(shè)備數(shù)量較少，且更新速度也相對較慢，現(xiàn)有設(shè)備無法及時同先進的設(shè)備、技術(shù)接軌。但是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以令學(xué)生直接進入具有先進技術(shù)、設(shè)備的生產(chǎn)場景中，直接參觀最先進的設(shè)備生產(chǎn)過程。并且在虛擬實驗室，學(xué)生可以大膽創(chuàng)新，而學(xué)校也無需投入大量的資金購置設(shè)備。

3.3 虛擬校園

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)造出虛擬校園，為學(xué)生創(chuàng)造更加多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境。例如學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到了某些問題，可以通過VR技術(shù)進入虛擬圖書館，直接查閱相關(guān)書籍、資料，滿足學(xué)習(xí)需要。學(xué)校其他資源也可以通過VR技術(shù)載入虛擬校園中，從而方便學(xué)生使用，為學(xué)生創(chuàng)造更加方便的學(xué)習(xí)環(huán)境。

4 結(jié)語

通過上述分析可以看出，在中職教學(xué)中通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用，可以給學(xué)生創(chuàng)造更加直觀、自主的環(huán)境，在這樣高交互性、創(chuàng)造性的多元化教學(xué)環(huán)境中，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。摒棄隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷完善，在未來的中職教學(xué)中該技術(shù)的應(yīng)用必然會成為中職教學(xué)實踐發(fā)展的新方向，而利用VR技術(shù)所虛擬出的教學(xué)環(huán)境一定可以更好的服務(wù)于實踐教學(xué)，進一步推動中職教育教學(xué)事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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[2] 侯平.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中職電子教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技教育，2015（3）：55-56.