混合現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)技術(shù)教育中的應(yīng)用與發(fā)展

摘 要：職業(yè)技術(shù)教育注重對學(xué)生的技能訓(xùn)練與理論知識的培養(yǎng)，混合現(xiàn)實技術(shù)可以更好地將復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理直觀呈現(xiàn)，充分發(fā)揮出現(xiàn)代教育技術(shù)手段優(yōu)勢，大大提高了學(xué)生的沉浸感和互動性，有效的提升了教學(xué)效果，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)起到至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：職業(yè)技術(shù)教育；混合現(xiàn)實技術(shù)；沉浸感；互動性

混合現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)技術(shù)教育中具有顯著優(yōu)勢，特別是在在線理論課程學(xué)習(xí)和在線訓(xùn)練課程中越來越受歡迎，充分發(fā)揮出現(xiàn)代教育技術(shù)優(yōu)勢。它帶來了嶄新的教育思維，突破性地解決了以前無法解決、不敢想象的教育問題，教師的授課可以擺脫以教師演示為主的模式，真正做到學(xué)生與知識的互動，從而有效提升教學(xué)效果。

1 VR、AR與MR的區(qū)別與聯(lián)系

HoloLens之父艾利克斯.基普曼解釋說過，混合現(xiàn)實和增強現(xiàn)實一詞已經(jīng)變得過時，這不是單獨的概念，只是混合現(xiàn)實連續(xù)體中不同坐標(biāo)點的標(biāo)簽，但是三者之間又有很多的不同點。

VR（Virtual Reality）就是混合現(xiàn)實，也被叫做靈境、幻真。VR的定義是利用電腦模擬產(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，讓使用者如同身歷其境一般，可以即時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物，并與之交互。一般是全封閉的，給人一種沉浸感，所以在VR的世界里所有的東西都是虛擬的。

AR（Augmented Reality）就是增強現(xiàn)實，它是通過電腦技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界，真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。增強是指通過顯示屏幕把虛擬世界疊加到真實世界中去。AR按照原理不同可以分為如下幾類：一是基于標(biāo)記的增強現(xiàn)實，這里的標(biāo)記一般使用提前定義好的圖案，通過手機、平板電腦的攝像頭進行識別，識別后會自動觸發(fā)（預(yù)設(shè)好的）虛擬的物體在屏幕上呈現(xiàn)。

MR（Mixed Reality）就是混合現(xiàn)實，包括增強現(xiàn)實和增強虛擬，指的是合并現(xiàn)實和虛擬世界而產(chǎn)生的新的可視化環(huán)境。在新的可視化環(huán)境里物理和數(shù)字對象共存，并實時互動。AR是把虛擬的東西疊加到真實世界，而MR則是把真實的東西疊加到虛擬世界里。把虛擬疊加到現(xiàn)實里比較容易，只需要用計算機生成好虛擬的物體，然后在真實的畫面上顯示。但要把現(xiàn)實疊加到虛擬里，難度比較大，因為首先得把現(xiàn)實的東西虛擬化。虛擬化一般使用攝像頭來掃描物體進行三維重建，我們都知道攝像頭拍攝的畫面其實是二維的，也就是畫面是扁平的，丟失了深度信息，所以沒有立體感，因此需要通過算法把攝像頭拍攝的二維的視頻進行三維重建，生成虛擬的三維物體，我們稱之為真實物體的虛擬化。

2 混合現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)技術(shù)教育的應(yīng)用

十九大報告提出要完善職業(yè)教育和培訓(xùn)體系，深化產(chǎn)教融合、校企合作，指明了新時代職業(yè)教育改革發(fā)展前進方向。現(xiàn)在我們已經(jīng)可以看到立體化教材、微課、在線課程等在職業(yè)院校里的各種應(yīng)用。特別是在線課程的制作融合了虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實技術(shù)，在職業(yè)教育里很受歡迎。

在互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)技術(shù)教育背景下，混合現(xiàn)實技術(shù)與職業(yè)技術(shù)教育的高度融合，將有助于破解制約職業(yè)教育發(fā)展的瓶頸，從而加快職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新和教學(xué)方法手段的改革。一是混合現(xiàn)實技術(shù)與職業(yè)技術(shù)教育的高度融合是落實國家教育信息化相關(guān)政策的重要舉措，符合國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的戰(zhàn)略需求。二是混合現(xiàn)實技術(shù)能夠有效解決教學(xué)資源不足的問題。特別是對于大型設(shè)備，價格比較昂貴和精密，不可能有很多的機會無條件的實驗實訓(xùn)。目前通過混合現(xiàn)實技術(shù)，可以大大縮減學(xué)校在設(shè)施設(shè)備方面的投入。三是混合現(xiàn)實技術(shù)能夠加快職業(yè)技能人才培養(yǎng)。在混合現(xiàn)實技術(shù)的幫助下，學(xué)生可以很好地開展新知識和專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，有效縮短培養(yǎng)周期，從而實現(xiàn)對職業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。四是混合現(xiàn)實技術(shù)能夠改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，可以自主進行在線學(xué)習(xí)。混合現(xiàn)實技術(shù)能夠在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法手段等方面顛覆傳統(tǒng)模式，打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)時空界限，隨時隨地學(xué)習(xí)。

3 混合現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)技術(shù)教育中發(fā)展

混合現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，既是我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機遇，也是進一步推動現(xiàn)代職業(yè)教育提升的重要契機。隨著國家對職業(yè)教育投入的不斷加大，混合現(xiàn)實技術(shù)必將以其強大的教學(xué)功能優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用范圍在推動職業(yè)教育發(fā)展和促進就業(yè)創(chuàng)業(yè)方面發(fā)揮重要作用。鑒于此，應(yīng)深入推動混合現(xiàn)實技術(shù)與職業(yè)教育融合發(fā)展，構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系。一是混合現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)教育的應(yīng)用前景廣闊。由于混合現(xiàn)實技術(shù)能夠創(chuàng)建與現(xiàn)實社會類似的環(huán)境，可以廣泛用于學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)實現(xiàn)模擬訓(xùn)練，進而解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性的要求，因此要從思想上和認(rèn)識上高度重視其在職業(yè)教育領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景。二是加強校企合作和軍民融合，積極引進混合現(xiàn)實技術(shù)資源。企業(yè)擁有很好的研發(fā)團隊和技術(shù)資源，可以廣泛參與教學(xué)方法手段創(chuàng)新和實訓(xùn)基地建設(shè)等過程中。加強校企合作，充分發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，進一步增強職業(yè)教育適應(yīng)市場和社會需求的能力。三是加強混合現(xiàn)實技術(shù)與課程教學(xué)體系深度融合的關(guān)鍵因素，組建一支高素質(zhì)、專業(yè)化的教師隊伍對混合現(xiàn)實技術(shù)的推廣和應(yīng)用具有橋梁和紐帶作用。積極引進混合現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用人才，充實到職業(yè)教育體系當(dāng)中。另外通過選派老師到企業(yè)中進行混合現(xiàn)實技術(shù)與職業(yè)教育結(jié)合的理論與實踐學(xué)習(xí)，最終實現(xiàn)混合現(xiàn)實技術(shù)與課程教學(xué)體系的深度融合。

混合現(xiàn)實技術(shù)通過調(diào)用其豐富的教育素材和場景資源，師生可以輕易根據(jù)所需對教學(xué)情境、教學(xué)實驗、技能訓(xùn)練等進行虛擬展示，場景化學(xué)習(xí)新事物，創(chuàng)造不再受限于地理空間的豐富教育形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動探索精神。它在職業(yè)技術(shù)教育中的廣泛應(yīng)用，必將很好地創(chuàng)新教育教學(xué)方法，創(chuàng)造更多優(yōu)質(zhì)教育資源，為職業(yè)教育打開另一扇窗。

作者簡介

李良，碩士，畢業(yè)于南開大學(xué)，研究方向：職業(yè)技術(shù)教育。