虛擬仿真教育實訓分論壇：VR與教學深度融合

徐恒

編者按：10月21日，由江西科駿實業有限公司承辦的2019世界VR產業大會虛擬仿真教育實訓分論壇在南昌舉行。本次論壇主題為“產教融合，‘贏領創新”。本次論壇，旨在進一步提升VR技術成果推廣應用能力，促進仿真實訓技術創新和產業可持續發展。與會嘉賓就仿真實訓與VR產業深度融合進行了深入探討。

裴鴻衛：

虛擬仿真實訓是VR產業與教育教學產業聯合突破的重點領域

今年是中華人民共和國成立70周年。中國特色社會主義已經進入新時代，科技的進步助推著經濟由高速增持階段轉向高質量發展階段，國內VR產業的突飛猛進也為我國的崛起注入了新鮮的血液。

去年，首屆世界VR產業大會在南昌順利召開，習總書記發來賀信，肯定了虛擬現實技術的發展與推廣，表達了我國對加強虛擬現實等領域國際交流合作的美好愿景。去年大會的成功舉辦為虛擬現實產業在江西的快速落地鋪平了道路，也為大家對虛擬現實產業未來的發展奠定了信心。

近年來，江西省緊跟時代的潮流，搶抓發展的機遇，大力推進虛擬現實產業落地。江西省委、省政府也多次下發政策性文件鼓勵VR產業快速發展。現如今，江西省已經具備了較好的基礎和優勢，對于VR產業的發展藍圖也有了完整的規劃和方針。

未來，江西將依托自身優勢，利用世界VR產業大會搭建起互通交流的平臺，加強與各方的務實合作，深入交流，共育VR、共推VR、共享VR，集大家之力打造VR產業的發展高地，助推全球虛擬現實產業的發展，實現互惠共贏。南昌，也將健全VR產業鏈，優化VR運營環境，從而吸引更多的VR領域人才，搶抓先機，全力做大做強VR產業。

虛擬現實技術能夠賦予職業教育以沉浸式、情景化的體驗，增加學生在實際學習過程中的代入感、投入度以及親身操作的機會，避免實際實訓過程中可能產生的安全問題，從而提高職業教育的教學質量，突破實訓教學的局域性限制。虛擬仿真實訓是虛擬現實產業與教育教學產業聯合突破的重點領域，也是江西省改革職業教育的重大關鍵環節。在江西省教育廳印發的《關于加快推進虛擬現實產業發展行動方案（2019—2023）》中，就明確指出“培養專技人才，開展VR教育培訓”，要“探索多元化的職業技術人才培養模式”。江西省委、省政府一直鼓勵省內的高職院校利用虛擬現實技術開設實訓課程，創新職業教育教學模式。同時，一直致力于將江西打造成VR實訓教育的國家級基地，輻射全國，吸引各地的VR產業人才來到江西。

虛擬仿真教育實訓產業的建設需要各方共同努力。江西將以更加開放的姿態、更加堅定的信念、更有活力的行動迎接世界各地的VR產業落戶江西、落戶南昌，把虛擬教育實訓產業發展提高到新的水平，為建全虛擬現實產業鏈提供重要支撐。

劉紅斌：

VR技術促進

教育數字化發展

去年，首屆世界VR產業大會在南昌盛大召開，習近平總書記向大會致賀信，提出加強交流，增進共識，擴大合作，攜手推動相關產業發展，更好造福各國人民。虛擬現實是新一代信息技術的重要前沿方向，融合了多媒體、傳感器、新型顯示、互聯網和人工智能等多個領域的技術，引領新一輪的技術與產業的變革。隨著首屆大會的圓滿結束，現如今，虛擬現實技術與各個產業的融合發展已經初現成果，人們的生產生活與虛擬現實技術的關系也愈發緊密，全社會對虛擬現實的關注度和理解力在不斷提高。

教育實訓與虛擬現實技術的結合是貫徹VR+教育理念的創新舉措與重要途徑。隨著我國進入新的發展階段，產業升級和經濟結構調整不斷加快，各行各業對于技術技能人才的需求越來越緊迫，職業教育重要地位和作用越來越凸顯。近年來，國家對于職業教育數字化、信息化、智能化愈發重視。《教育信息化2.0行動計劃》提出，加強職業院校、高等學校虛擬仿真實訓教學環境建設，服務信息化教學需要。《教育部財政部關于實施中國特色高水平高職學校和專業建設計劃的意見》提出，建設智慧課堂和虛擬工廠，廣泛應用線上線下混合教學，促進自主、泛在、個性化學習。在職業院校的學習過程中，經常用超大、超復雜、高精密的儀器設備，職教實訓耗材消耗量大，有些實訓項目設備昂貴，實訓過程不可逆或有危險性，需要更形象的技術手段幫助他們理解知識點。通過虛擬仿真教學，可以用相對較低的投入，較好地解決實訓教學中“進不去、看不見、動不了、難再現”的難題。

虛擬仿真實訓教育要緊緊圍繞為中國產業升級培養高素質技術技能型人才的目標，整體規劃，高標準建設，以建設虛擬現實職業教育標準化體系為改革方向，發揮標準對產業的引導支撐作用，建立VR職業教育協同機制。同時，著力推動標準國際化工作，加快我國VR職業教育標準化進程，統籌布局VR職業教育產業載體、創新中心建設，形成網絡化、協同化發展促進體系。

克里夫·高盛：VR讓教學更加立體

從而促進知識的吸收

越來越多的國家，隨著教育水平上升，收入上升，出生率反而下降。與此同時，從事藍領工作的人越來越少，這也就意味著未來退休的人越來越多，但是參加工作的人越來越少，所以我們亟待通過職業教育學校來培養素質比較高的工人去補充這個潛在的短板。

人工智能可能是解決的方法之一，美國一些工廠已經開始使用人工智能補充這一短板。但是，人工智能的發展其實是綜合算法的進步，如果要把它真正變成特定任務的話，你要做很多很多的定制化，這將會花很多的時間。在人工智能感知方面，我們還有很多短板，因為工作環境非常的復雜，人工智能并不能全部做好。

人工智能和VR讓教學比教科書更加形象，因為它是立體的，知識也是可以傳輸的。同時，它也是更加直接的方法。例如轉換專業，我們經常會被迫換工作，因為很多的職業在消失。同時，像AI、AR的工具也更加經濟，而且它可以減少很多耗材的使用。同時，如果我是一個學生，一個學校有AI、VR，而另外一個學校沒有AI、VR，我自然在有AI、VR的學校里會受到更先進的教育。

其實，立體視覺是非常重要的，我們作為人類，眼睛非常的重要，因為有了眼睛，我們才能看到立體的形象。我們看過去的教科書，其實都是平面的或者是扁平的，所以學生們在學概念的時候非常抽性，AR、VR通過3D的立體優勢促進知識的記憶。

當然，我們還有很多的設備可以選擇，例如可移動的、可頭戴的頭顯，VR還可以帶給我們全息影像的效果。

拉斯·里德曼：

XR技術能夠更有效地

促進培訓

我是一名醫學博士，我們非常關注癌癥和腫瘤方面的治療，我們有專門的癌癥和腫瘤研究中心。同時，我們也和德國的癌癥研究院合作，這個研究院也在海德堡大學里面。我們希望在VR、AR的認識上沒有偏見。

在我們看來，AR和VR的培訓比30年前的成效更加顯著，當然，這還需要額外的時間幫助我們進行進一步的研究，我們還需要再花30年時間進行研究，現在還僅僅是開始。

2017年，全球VR、AR產業遭遇到了有史以來的低谷，讓業界對AR、VR產業產生了失望情緒。但在2019年，AR和VR又重新崛起了。

通過XR來展示復雜的、立體的物體，比如肌肉、骨骼，可以比VR展現得更好。因為通過這樣的方式，人們可以動態地觀察，你也可以非常容易地和同事、同仁進行分享，可以共同討論。XR還有一個很好的例子，就是可以模擬病人，不管是內科醫生、住院醫生還是醫學生，如果使用XR技術，你就可能更好地進行培訓和準備，能夠改善對

于病人的醫療護理和醫治。另外，對于放射學的培訓，比如MRI成像、

CT等，AR、VR在這方面的價值不可忽視。虛擬現實也可以模擬手術室，醫生可以借助這樣的技術，來學習手術的程序和步驟。以前在手術室進行培訓，可能要花很多的時間，但是如果你使用了XR技術，你就可以非常高效地在一個安全的環境當中培訓。

加爾·舍必時：

增強現實可以加強

人們的互動及社交

AR就是把數字化的內容放在人們的面前，人們通過平板或者手機的屏幕才能看到它。我們公司開發的AR產品是社交產品，它可以用于教育。我們的產品和QQ、微信的界面非常相似，也有很多相似的功能，網友可以看到AR的內容和基于位置的AR。同時我們也可以提供世界上最強的AR攝像頭。我們的產品雖然是即時通信平臺，但是其互動性非常高，網友向對方發送信息的時候，互動性和娛樂性都很強，同時還有3D的動畫人物可以選用。此外，網友在發信息的時候還可以搭配特殊的音效，非常有趣。

人們可以用我們的AR產品創建社交內容。人們可以在產品中的小應用程序里找到很多的小視頻，它們都是以AR的方式去創造。人們可以創造很多的內容和信息，或者任何想發表的信息，比如社會的信息、教育的想法等，這些都可以在我們的軟件上面發表。用我們的APP可以有沉浸式的體驗。我們的產品定位是一款社交媒體為主的AR產品，我們看到一些位于不同地點的人們，可以看到我旁邊的人們所發表的言論。人們可以創造出他們想要創造的任何東西，并且以他們想要的形式出現。當然了，也可以把它進行分享，分享到微博、微信上。

目前，盡管一些AR發展趨勢和可能性還沒有實現，但我覺得AR有很多成功案例。通過10年的發展，AR已經可以放在手機或者平板電腦上應用，也已經改變了大家的想法和視野，AR應用到教育領域大勢所趨。

王德權：

VR實訓平臺實現虛擬車間和實際車間動態孿生

如何把制造工廠和虛擬現實有機結合起來？事實上，在VR狀態下，人們可以看到真實的現場，也就是說，把真實的現場、真實的生產線通過VR技術，展現在操作者的面前。VR在瀏覽器上，我們的工廠在異地，學生可以在任何環境中看到車間的活動。這實際上就是數字孿生技術。

數字雙胞胎或者說數字孿生技術是以數字化方式拷貝一個物理對象，模擬對象在現實環境中的行為，從而實現從產品設計直到制造執行的全過程數字化。

通過搭建數字孿生技術數字化工廠VR實訓平臺，可以實現虛擬車間和實際車間運行的動態孿生。在動態孿生模式下，虛擬車間和實際車間的生產線運行及設備動作完全實時同步，控制信號既可以來自于實際車間，也可以來自于虛擬車間。同時，還可以實現VR環境下的可視化。體驗者穿戴VR裝備后可身臨其境地置身于虛擬車間及在車間內任意移動，近距離觀察生產線運行和設備動作，并可通過虛擬設備進行控制操作。

數字孿生技術數字化工廠VR實訓平臺需要云端虛擬路由器，將設備狀態數據推送到Web移動終端數字孿生模型。首先，需要讓Web方式的設備動作與三維模型運動相統一，從而實現數字孿生系統。其次，需要Web智能數據采集服務器，從而能采集裝配線、加工線、機器人、擰緊壓裝等設備狀態數據。最后，通過綜合應用互聯網+、物聯網、大數據、機器人、虛擬現實等技術實現基于數字孿生技術的智能制造解決方案。

學生通過對該基于數字孿生的智能制造工廠VR實訓平臺的體驗和操作，在數字孿生和VR環境下，可以了解智能制造工廠的生產環境和生產系統運行過程，以及學習訂單執行、可視化管理、生產線平衡、質量數據采集、產品追溯、虛擬調試等技術，實現對智能制造核心要素的理解和掌握。

木戶竜也：

體驗感對VR教育應用至關重要

我們公司一直以動畫視頻和網頁為主要業務，近幾年體驗型的廣告宣傳內容也在不斷增加。我們研究發現，“體驗”對于記憶的殘留有很大幫助。人們對于閱讀的事物只能有10%的記憶，但是對于體驗過的事物會有90%是忘不掉的。所以用體驗作為手段，效果顯而易見。

除了制作一些體驗型廣告之外，我們還幫助一些客戶制作了利用企業文化來進行社會教育等方面的內容。例如，通過尋找在建筑物周邊隱藏的一些生物，來幫助人們普及這些生物的特性。再比如，家中的樓梯、陽臺上會存在哪些隱患，可以通過AR去了解;幫助制藥公司來體驗藥物是如何擊退病毒的，消滅病毒原理其實是根據病毒的形狀特征，藥物把空缺填滿，從而達到消滅他們的目的;幫助航空公司的員工通過VR來進行實訓，來體驗平時沒有辦法體驗到的頭等艙。