“魯班工坊”背景下VR/AR技術對高職化工物流專業教學影響研究

張蕊 張子文

摘 要：“魯班工坊”背景下，針對留學生在化工物流專業學習方面普遍存在問題的現象，提出VR/AR技術對高職化工物流專業教學影響研究。本文以化工物流專業為例，談久了“魯班工坊”背景下VR/AR技術對留學生教學的影響，通過實證研究，發現VR/AR技術的應用可提升高職化工物流專業留學生的課堂教學興趣；降低語言障礙，增強留學生的知識理解與運用能力；提升化工物流的安全意識；也輔助性的增強了學生的創新能力。“魯班工坊”背景下VR/AR技術實現了化工物流知識點的可視化，進而提升了高職院校化工物流專業留學生的訪學質量，提升了“魯班工坊”背景下化工物流專業的教學水平和教學效率。

關鍵詞：“魯班工坊”；VR/AR技術；化工物流專業；日常教學；影響

“魯班工坊”是一種職業教育國際化發展模式，貫穿職業教育教學全過程[1]；VR/AR技術通過整合化工物流教學資源，實現知識點的可視化，解決留學生存在的各種專業性問題，提高了留學生的學習質量及化工物流專業的教學效率。

一、VR/AR技術提升課堂興趣

“魯班工坊”背景下VR/AR技術的應用，使化工物流專業的日常教學氛圍更具高度仿真效果，教學過程中，利用VR/AR技術進行投屏，使學生直觀的感受化工物流知識及技能要點，營造真實、活躍的課堂教學氛圍。VR/AR技術在化工物流專業的應用，不僅提升了課堂教學的氛圍與興趣，還大大提升了學生學習的積極性，使學生對化工物流知識技能的掌握更加嚴謹、深入。“魯班工坊”背景下，化工物流專業教學利用VR/AR技術進行授課時，教師要首先幫助學生佩戴好VR/AR設備，然后進行投屏操作，模擬真實的化工物流工作場景。

VR/AR技術的優勢在于，雖然學生們并不能觸摸到眼前的物流設備，但卻能夠真切的感受到化工物流的各個環節及物流設備的細節，學生借助VR/AR技術進行化工物流仿真模擬操作，進而快速掌握化工物流的技術要點。通過具有模擬場景的VR/AR技術進行化工物流知識的學習，大大調動了學生學習的積極性，活躍了化工物流教學氛圍，提升了課堂教學興趣。

二、VR/AR技術增強留學生知識理解與運用能力

在高職院校化工物流專業教學中，有許多課程需要模擬真實的操作環境來使學生直觀的感受化工物流專業的知識與技能，例如叉車機械物流設備的使用、倉庫物流的布局設計及后期倉庫物流的使用效果等[2]，都是需要結合真實的體驗才能使學生真正掌握化工物流的相關內容。更何況，“魯班工坊”背景下，化工物流專業所面向的授課群體都是留學生，本身就要面對復雜的專業術語及操作步驟，加上對漢語理解的不透徹，使留學生對化工物流專業的知識技能掌握不充分，造成教學效率低下的現象。VR/AR技術的應用，不僅能夠模擬真實的化工物流操作場景，還能有需要的進行實地考察，使留學生對化工專業知識的理解不再停留于課本知識，還能加上VR/AR技術的直觀感受與實地考察的理解，從而增強留學生對化工物流專業的理解能力。

化工物流專業實踐教學中，大部分課程內容都需要較大的場地、教高的資金及較長的時間才能正常進行教學活動，因此很難實現化工物流實踐教學環節。VR/AR技術的出現，徹底解決了實踐教學難的現象，教師利用VR/AR技術模擬化工物流的實操場景，并與相關公司合作，研發出具備真實效果的虛擬仿真教學內容，從而使學生強烈的感受到真實的物流運作模式。“魯班工坊”背景下，VR/AR技術的應用，不僅使學生的知識掌握程度及理解能力得到提升，還在很大程度上提高了留學生的實際動手能力與運用能力，為留學生在實際工作中提供了更為廣闊的發展空間。

三、VR/AR技術提升化工物流的安全意識

VR/AR技術在化工物流教學過程中，能夠實現對化工物流的實時跟蹤，并通過VR/AR設備進行跟蹤內容的傳輸，保證化工物流過程中的安全性，此外，VR/AR技術還可以模擬化工物流意外事故場景[3]，學生通過直觀、真實的感受意外事故的傷害情況，提高自身的安全意識。“魯班工坊”背景下，化工物流專業所面向的學生大多都是留學生，由于國內外文化差異顯著，因此語言溝通及對化工物流專業知識方向的認知成為教學過程中的一大障礙。VR/AR技術的應用，徹底解決了這一問題，VR/AR技術以直觀、真實的感官教學形式，使留學生通過一系列的VR/AR操作掌握化工物流的知識要點，并通過模擬意外事故場景提升學生的安全意識，與此同時還降低了與留學生溝通的難度系數，增多了學生自主學習的時間，有效提高了留學生的物流安全意識，進而保證留學生的化工物流專業的教學效率。

四、VR/AR技術增強留學生創新能力

“魯班工坊”背景下化工物流專業教學中，VR/AR技術的應用，為化工物流的創新項目提供了新的動力，虛擬現實的物流操作場景，大大增強了學生的化工物流體驗，并直觀的沖擊學生的想象力，為學生創新能力的培養提供真實的技術支持。將VR/AR技術應用到化工物流專業的教學過程中，利用虛擬現實的頭盔或眼鏡進行上課，尤其是化工物流操作流程，學生可以通過觀看視頻，將自身帶入實際的化工物流操作中，以視頻中的形式加深對化工物流的操作理解。“魯班工坊”背景下，由于化工物流專業留學生的特殊性，其想象力與創新能力是不同的，因此VR/AR技術對留學生創新能力的培養是輔助性的，可以激發大部分留學生的想象力，從而提高其創新能力。

五、案例分析

（一）VR/AR技術對學習效果影響的回歸分析

本研究在天津渤海職業技術化工物流專業“魯班工坊”項目的留學生中，通過在線和紙質的方式發放問卷200份，回收了190份。通過篩選共得到有效問卷185份，采用邏輯回歸分析法來對學生的學習效果進行評價。案例中用化工物流專業留學生課程成績表征其學習效果，VR/AR技術應用過程中，將學生成績合格與否作為因變量，將學生的學習興趣、安全意識、創新能力、記憶力、語言障礙、知識理解與應用、動手操作能力作為自變量，依據回歸分析流程對學習效果的影響進行預測。

（二）回歸建模

此次研究所選用的回歸分析中的二元回歸模型，討論VR/AR技術下化工物流專業對學習效果影響的發生概率，假設N為VR/AR技術對化工物流專業學生學習情況影響的發生概率，其中取值范圍為[0，1]，（1-N）為不產生影響的概率。N/（1-N）為產生影響的回歸發生比，對其取自然對數為[N/（1-N）]。

設定自變量為C1，C2，C3，…，Ck，因變量為P，則線性回歸方程為：

[N/（1-N）]=A0+A1*C1+A2*C2+…Ak*Ck（1）

公式1中k代表回歸系數。根據公式1，可以得出學習情況影響發生概率。

（2）

根據公式2可以計算出對學生學習興趣產生影響概率。此次實驗中VR/AR技術的應用與語言障礙成反比；與留學生課堂興趣成正比；與知識理解與運用成正比，與創新能力成正比，與安全意識成正比，應用VR/AR技術后有效解決了留學生現存的學習問題，有效提升了該專業留學生的訪學交流效果及教學質量。

六、結束語

本文對“魯班工坊”背景下VR/AR技術對高職化工物流專業教學影響進行分析與研究，研究可知，“魯班工坊”背景下，VR/AR技術的發展與應用，提升了化工物流專業的課堂教學興趣；降低留學生語言障礙，增強留學生知識理解與運用能力；提升了化工物流的安全意識；還輔助性的增強了學生的創新能力。總之，“魯班工坊”背景下，VR/AR技術的應用，能夠提高留學生的學習質量并且提升化工物流專業的教學效率。希望本文的研究能夠為其它專業及高職院校探究“魯班工坊”背景下留學生訪學效果的相關問題提供參考。

參考文獻：

[1]姜顯亮.VR/AR技術對高職高專物流管理專業日常教學的影響[J].大陸橋視野，2017，12（22）：59-63.

[2]李冰冰.基于VR/AR技術的應用型本科教學改革研究——以通信工程專業為例[J].都市家教月刊，2017，58（10）：9-13.

[3]李蕾.高職院校化工專業教學改革方略談[J].考試周刊，

2017，28（55）：79-82.