VR/AR技術在高職院校教學及實訓中的應用研究

項婷婷 廣州工程技術職業學院信息中心 楚曉麗 廣東農工商職業技術學院網絡中心

VR/AR技術在高職院校教學及實訓中的應用研究

項婷婷 廣州工程技術職業學院信息中心 楚曉麗 廣東農工商職業技術學院網絡中心

VR/AR技術日益成熟，逐步走進大學課堂，是對教師的信息化教學模式的根本變革。VR/AR場景真實并且能夠交互，作為注重實訓操作的高職院校來說，具有很強的應用性。本文闡述了VR/AR技術的應用背景、在高職教學中的必要性及重要意義，同時對目前VR/AR技術在教育教學中的不足做出思考。

1 引言

虛擬現實（Virtual Reality VR）技術包括增強現實（Augmented Reality AR）、沉浸式VR、桌面VR等系列技術，國內及國際行業巨頭正在密切關注其發展：

1.1 國家政策支持及國際巨頭投入巨大

十三五規劃綱要中指出支持新一代信息技術，虛擬現實與互動影視等新興前沿領域創新和產業化，形成一批新增長點。近幾年，VR/AR技術飛速發展，穿戴式外設性能迅速提升和價格大幅下降，為拓展VR應用領域奠定良好的基礎。“VR+教育”是VR應用最有前景的應用領域之一。Facebook不久前擬投入1000萬美元做VR教育。谷歌和微軟分別推出了Google Cardboard概念和Hololens。

1.2 應用效果顯著

在航空航天、裝備制造等戰略行業應用成果令人矚目，波音777機型和空客380機型研發、奔馳寶馬公司的虛擬樣車及當前美國40%的軍事訓練都是應用VR/AR環境中進行。

1.3 市場前景

據國家廣告研究院等多家機構聯合發布的《2016年上半年中國VR用戶行為研究報告》中統計，2016年上半年國內虛擬現實仿真的潛在用戶預計達到4.5億，重度用戶約為237萬，淺度用戶預計2700萬，國內虛擬現實仿真市場將會迎來爆發式增長，市場前景巨大。用戶群體中80、90后占據主導地位，其中6-30歲之間的85后，比例達到28.4%，用戶群體范圍也從北上廣深等經濟發達城市向全國范圍擴散趨勢明顯。

2 VR/AR技術在高校中的應用

VR/AR技術正逐步的走進大學課堂，因為VR/AR技術可以在以下方面應用效果顯著：

第一，將VR/AR資源庫應用于信息化教學。VR/AR資源庫內容以虛擬仿真制作具有較強交互性、沉浸性的虛擬現實課堂教學場景，使課堂教學由傳統模式向信息化教學的根本改變，創新信息化教學手段，能夠讓師生足不出戶就可以進行逼真的實操訓練。

第二，VR/AR在市場中已經逐步形成產業鏈，產業鏈涉及硬件制作，內容制作、內容生產工具制作、內容平臺搭建和系統研發。高校可以將VR/AR產業鏈引入到專業建設中，如可以通過VR教學云平臺和VR虛擬現實仿真軟件、人機交互追蹤設備等工具來保證師生共同快速的制作VR教學資源內容，VR教學資源內容范圍將針對實操領域的高風險、高成本、不可及、不可逆的教學實驗內容，如園林設計模擬、建筑施工生命周期VR模擬、科普文博、VR旅游、VR視頻直播等來進行開發。不僅有利于創新計算機學科發展，還可以通過建設VR/ AR領域相關品牌課程，打造品牌專業。如北航等高校已經建立了VR/AR實驗室，主要致力于VR/AR研發和應用，教育部已建成200多個虛擬仿真教學中心。

第三，VR/AR重點技術進入課堂，創新人才培養模式，為市場輸送VR/AR專業人才。

3 在高職院校中的應用

高職院校不同于一般本科院校，以提高學生實訓能力，培養市場需要的人才為主，VR/AR資源庫的虛擬仿真教學及實訓素材對于高職院校來說尤其重要，在高職院校教學中應用的意義：

3.1 利于推進教學模式轉變

VR/AR課堂為學生提供多種形式的虛擬現實的場景和學習環境，打破時空的限制，將虛擬場景與現實世界相結合，與虛擬世界進行互動，增強學生的動手操作能力，提升學生的真實體驗，培養學生的自住學習能力。VR/AR技術是多種先進技術的應用和多樣學科的交叉和融合，采用多感知、存在感、交互性、自主性參與的學習方式，將VR/AR技術應用于課堂，是對傳統教學模式的變革，使師生足不出戶就可以使用虛擬化的真實場景進行實操訓練。

3.2 推動課程建設

VR/AR技術可以應用于各個專業，將VR/AR技術與各專業建設結合，能夠形成新的、適應市場的、利于就業的學科。

3.3 利于產生新的就業增長點

VR/AR應用市場逐步擴大，但是市場的人才并不充足，開展VR應用的高校不多，我校占領就業市場先機，能夠為市場培育更多的VR相關創新型、應用型和技術技能型人才。

3.4 推動產—學—研成果轉化

有利于在VR/AR項目開發、解決方案研制、資源庫開發，關鍵技術研究，專業技術攻關、大數據分析/可視化等專業領域的成果轉化，擴展社會服務能力。

4 展望

對于其他成熟的教育技術，VR/AR技術在教育中的應用還處于簡單呈現、交互不深等初步階段，隨著技術人員對VR/ AR資源的研究與深入，VR/AR技術會逐步成為新型有效的教學手段。職業院校學生人數約占我國高校50%，高職院校數量約占高校50%，廣東省作為全國職業教育大省，職業院校學生在全國新增技術技能人才中占比達70%，職業教育直接關乎提高勞動者素質這一教育戰略，而職業教育更強調實踐訓練，因此VR在職業教育教學中的應用值得深刻研究。目前，廣東省內高校建設VR/AR實訓基地的數量不超過10所，高職院校僅有3所，VR技術的就業市場前景廣闊，為VR技術人才培養提供了思路。

[1]張志禎.虛擬現實教育應用：追求身心一體的教育.[J].中國遠程教育,2016.6：5-15

[2]王同聚.虛擬和增強現實（VR/AR）技術在教學中的應用與前景展望.[J].數字教育,2017.1：1-10

[3]蔡蘇,張晗等.增強現實（AR）在教學中的應用案例評述.[J].中國電化教育,2017.3（362）：1-9