淺談VR技術在中職學校土建專業主體結構工程施工課程的應用

孫樂云

摘 要 近年來，隨著信息化技術的快速發展，VR技術不斷的趨于成熟，其應用已涉及到有軍事、航天、醫學生物、文化娛樂、教育眾多領域。由于VR技術自身所具有的的獨特優勢，其在教育領域的應用已有不少成功案例。本文首先對VR技術進行概括性的陳述，然后對中職學校土建專業主體結構工程施工課程的教學現狀分析。最后，探索和研究了VR技術對主體結構工程施工課程教學的應用的優勢和在應用中應注意的事項，以期有效提升學生的學習效果與質量。

關鍵詞 VR技術 中職學校 土建 主體結構工程施工

中圖分類號：G712文獻標識碼：A

0前言

主體結構工程施工課程不僅具備一定的理論性，同時具有較強的實踐性，是中等職業學校建筑工程施工專業的一門專業核心課程。主體結構工程相關的施工技術、安全技術和質量驗收等內容是施工現場專業人員必須的專業知識和職業技能。目前傳統的教學方式下，學生對知識技能的渴求興趣索然，崗位職業能力也必將無法能得到提升。因此在教學實踐活動要突破傳統教學的限制，采用新的教學方式激發學生學習潛力，培養中職學生的職業技能，適應市場變化與需求。

1關于VR技術

VR技術即虛擬現實技術，該技術綜合計算機圖形與多媒體技術、傳感器技術、網絡技術等多種科學技術創建一種與真實環境在視覺、聽覺、觸覺等方法極其近似的虛擬的數字化情境，用戶可以利用相關設備進入虛擬環境，并與之交互，相互影響，產生身臨其境的感覺。虛擬現實技術的基本特點是交互性、沉浸性和構想性。其中，沉浸性指的是用戶作為主角進入到所創建的虛擬環境中而帶來的真實體驗。交互性指的是可以通過交互設備在操作仿真環境下內自然的操作物體并能得到反饋。構想性指的是虛擬現實技術具有廣闊的想象空間，可擴寬人們的認知范圍。

隨著信息化技術的快速發展，VR技術不斷成熟，已涉及的應用領域有軍事、航天、醫學生物、文化娛樂、教育等。由于自身所擁有的獨特優勢，VR技術在這些領域中發揮著獨特的不可代替的作用。在教育教學上，VR技術的發展，也為教師提供了一種新型的教學手段。

2中職學校土建專業主體結構工程施工課程的教學現狀分析

2.1中職學校學生專業課的學習現狀

中職學校入學門檻較低，學生文化基礎和學習習慣等相對比較差。在 面對教師課堂所講授的專業知識時，理解能力不足，對涉及到的專業術語更是缺乏足夠的認知。專業課課時安排有限，學生要在短時間內吸收消化從未接觸過得專業知識，需要學生有較好的自學能力，而這些也恰恰是很多中職學生所欠缺的，因此，由于個性化差異越來越大，學生的自信心受挫，學習的積極性不斷減弱，這導致了對專業課程逐漸失去興趣和熱情。

2.2土建專業學生對主體結構工程施工課程的態度

主體結構工程施工作為土建專業的核心課程，大部分學生明確其在課程體系中所占據的重要位置。學生對其理論學習興趣雖不濃厚，但動手能力強。而學校往往存在實訓場地不足，實訓器材和設備老化，土建施工教學實踐過程中存在諸多不穩定因素等情況，這些直接導致了學生很難接觸施工現場，學生無法真正通過實踐來提高自己的專業技能。

2.3傳統授課模式下主體工程施工課堂效率低

對于主體結構工程施工課程，傳統授課模式中教師會以多媒體課件為主，結合圖片和相關施工視頻配合板書來介紹工程中相關的材料、機具、施工工藝以及質量驗收等。教師的授課方式不夠生動，課堂內容陳舊枯燥，無法真正吸引學生的注意力，課堂氣氛沉悶，學生的學習積極性很低。

3 VR技術在主體結構工程專業教學中的應用優勢

3.1激發中職學生學習的興趣

VR技術相對于傳統多媒體的優勢在于，它能夠與不同媒體技術進行有效融合，從而創建出具有動態和靜態場景的三維環境，在實際應用時能夠讓學生深入的了解有關教學內容和問題。而在主體結構施工學習過程中，采用動態化的學習方式讓學生印象更加深刻，效果也更明顯。教師可以采用VR技術構建教學情境以動態化的方式給學生營造出直觀的施工感受。如施工課程中安全教育方面，學生在進入虛擬教學工地之前要先穿戴好防護用具，學生進行自主選擇，在未穿戴好之前離開的話，將彈框提示安全警示，直至選擇出正確答案。沉浸性的特點能讓學生更多的注意力放在教學實踐中，以取得良好的教學效果。

同時，在主體結構工程施工課程中，很多教學內容通過圖片直觀的講解難以讓從未接觸過施工現場的學生理解，此時若通過三維描述的方式進行講解，能將難懂、枯燥的教學內容生動化和形象化，優化學生學習體驗，使學生在體驗中找到成就感，提高學生的學習積極性，使學生將更多的熱情投入到專業課的學習中。

3.2彌補實訓環節不足，強化學生技能訓練

對學生進行的實踐教學旨在培養學生成為具有一定的工程操作本領，掌握關鍵操作要領的應用型人才。但是目前由于實訓基地建設存在的各種困難及學生自身的安全考慮等因素，實訓環節相對減少，利用VR技術構建虛擬實訓基地能有效的解決了這一難題。學生通過進入更加安全的虛擬環境中進行交互式的學習體驗，既避免了施工現場存在的安全隱患和管理困難，又能在舒適的環境下系統的理解各個工程的施工特點，重點難點，真實的體驗工程的每個流程。學生通過參與工程施工的全過程，能夠獲得多方位、多階段、重復性的施工體驗。對于材料消耗大、設備要求高、場地要求高的實訓，如腳手架工程的施工，在教學中完全可以通過虛擬實訓基地來降低相應的教學成本。除此之外，在利用虛擬現實技術學習施工工藝時，教師可以提前預設相關問題通過適時引導提問，引發學生思考，做到眼、耳、腦、手并用，加深對知識技能的記憶。

3.3提高學生專業素養，滿足企業需求

隨著經濟社會的不斷發展，社會和企業對技術性人才的需求越來越大，中職生作為一線工作的高素質動者和技能型人才，其綜合素質和技能水平的提高至關重要。VR引入教學實踐的過程中，能讓學生通過仿真實現項目的實踐，學生能獲得在只有在施工類企業實習才能參與的各種崗位角色體驗，讓學生從中體驗到了課堂的趣味性，學生從被動學習轉為主動學習，思維能力和創新能力得到培養，動手操作能力得到加強，幫助學生完成從學校學習到企業實習及就業的順利過渡。

3.4適應課程教學改革的新趨勢

在《2018年教育信息化和網絡安全工作要點》文件的重點任務中，教育部明確將虛擬現實技術列入教育信息化的年度重點工作任務，要求職教深入推進信息技術與教育教學深度融合，推動VR 新技術在教育教學中的深入應用。在這樣的一個大環境下，將VR技術融入主體結構工程施工教學實踐中， 不僅使課堂達成交互式、網絡式的目標，還能進一步提高人才的培養質量，滿足了教育信息化的要求。

4 VR技術在主體結構工程課程教學中展望及問題思考

VR技術在主體結構工程施工課程教學引入將會改善傳統教學模式下所存在的許多不足，VR技術其獨特的沉浸性、交互性和構想性，可以使學習者有身臨其境的感受，增強學習體驗，激發學生的學習興趣，提高學生的學習積極性和職業技能。但是，VR技術的應用也存在一些需要注意的問題。例如，在課堂教學中，對于人數較多的班級要做好分組，對進行有效的組織管理;VR技術在教育教學中的應用為信息化教學提供新的途徑和教學方法，但這并不表示所有的教學內容都需應用VR技術，對需要應用VR技術的課堂教學內容要認真甄選，如去掉偏識記類的知識點;VR技術作為輔助教學工具，并不能代替真正的實訓，在掌握基本的操作的步驟之后，仍需要進行現場實地操作方能加深理解完成從理論向實踐的轉化。

參考文獻

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