VR技術在實訓教學環境中的建設與應用研究

李玉霞 陳軍

摘要：面對新時代的教育現狀，傳統教學模式需要做出改變，引進VR仿真技術具有重要的現實意義，VR技術是集信息技術、多媒體技術、網絡技術為一體的計算機模擬仿真系統，通過VR技術教學，既能夠節省實訓設備的成本投入，又能夠讓學生在全新的學習環境中提升自己的實踐操作能力，對改善教學環境具有重要意義。同時還可減少實訓過程中的安全隱患，具有良好的教學效果。

關鍵詞：虛擬仿真技術 VR技術 實訓 教學效果

1 引言

新世紀的二十年是我國職業教育獲得突飛猛進的時期，國家對職業教育的巨大投入使得職業教育的教學水平獲得了巨大的提高。但是，在教育事業蓬勃發展的同時，高職中的實訓教育也迎來了一些全新的挑戰，要想戰勝這些新挑戰，突破傳統教學的局限性，我們必須解決以下這些問題：

（1）教學經濟成本較高。在實訓教學中，設備價格較高，受經濟因素影響，導致配套設備和所需使用的學生人數不均等，出現“僧多粥少”的現象。需要使用大量消耗材料，同時還需要多名老師負擔整班學生的實訓教學。

（2）存在一定安全隱患。許多高職實訓都是帶有一定危險性的，特別是許多學校的師資配比較為緊張，1個教師往往要帶幾十個學生進行實訓，因此很難照顧到每個學生，導致容易出現由于學生誤操作而產生的事故。

（3）示范操作效果不好。在實訓中存在較多的專業知識，需要老師親自示范操作講解，但是老師在對學生進行示范操作時，并不能保證所有的學生能夠看清楚每一個動作和聽清楚每一個關鍵的注意事項。

2 簡析VR技術

VR（Virtual Reality），是虛擬現實的英文縮寫，它主要采用計算機和人體工程學技術創造一個高度真實的虛擬仿真環境，并采用一定的技術設備讓使用者可以與環境中的物體進行一定的交互，從而學習相關的知識。虛擬仿真技術有很多種，目前常用于高職實訓教學中的主要有虛擬裝配技術和沉浸式虛擬體驗系統。

VR技術是未來10年現代信息技術在教育上最有潛力的應用之一，因為其面向企業生產實踐和具有可快速更新升級的優勢，在高職實訓教育中獲得了十分廣泛的應用。許多沒有條件建立傳統實訓室，購買較貴實訓設備的高職學校現在已經開始通過購入虛擬仿真設備建立虛擬實訓室的方式來實現對學生的企業化實訓。學生通過設計仿真的三維空間，帶上虛擬現實技術設備配套的眼鏡，就能夠使觀看者覺得身臨其境，就像面前的工作流程清晰浮現于自己眼前，包括設備的維護，工業化生產與操作，產品設計等。

在我國的高職教育中VR技術已經有了十分廣泛的應用，例如旅游類的職業學校每年都會安排學生去全國各個著名景點實習，但由于景區條件復雜，實習人數較多，很難保證教學質量和學生安全，并且相關的實訓費用很貴。但是引入VR技術后學生只需要在學校的虛擬實訓室中就可以走遍全世界的知名景點，并對相關的旅游知識進行學習，極大的提高了學習效率。除此之外，VR技術還廣泛應用于消防化工和制造等相關專業的實訓中。

3 VR技術在實訓教學中的應用

VR技術可以不受時空限制，可以提供豐富的教學資源，例如對于傳統實訓環境，其具有什么樣的硬件設備便只能開展相應的實訓課程。但是VR設備卻可以仿真許多在實訓中心并不存在的設備，特別是一些較新較貴的設備，讓學生可以通過虛擬仿真技術去學習這些設備的相關知識和操作技能，培養學生的創新意識，而且可以有針對性地培養學生的動手能力，提升學生的責任意識，科學地處理相關問題，防止機械損傷。

VR技術在實訓中的應用一個很大的優勢就是它具有很高的“柔性”，就是可以根據實訓對象年級、專業和科目的不同針對性的選擇適合的實訓場景和設備。也就是實訓場所可以任意更換和升級，這十分有利于知識的迭代和更新。學校再也不用為購買的設備過時或者進行技術改造而擔心了，因為采用虛擬實訓只需要在系統中對軟件進行對應的升級，更新和下載相關課程的教學模塊就可以開展相關的教學活動，可以說極大的降低了實訓的資金投入。

通過虛擬實訓活動學習，學生能夠將課堂上的理論知識有效的轉化為實踐能力，進而在實際崗位上發揮有效的技術能力。同時通過VR技術實訓，能夠避免實訓中的許多可能出現的事故。一臺VR設備在教室里就可以實現實踐能力培育，當學生戴上VR眼鏡，就可以根據教師的步伐進行現場技術觀看和學習。在虛擬學習技術中給學生創造出一個良好的學習情景，積極調動人的視覺經驗，有利于信息理解分析效率的提高。有利于實現教學工作個性化發展，通過實踐操作的相關手段加強學生對理論知識的理解。學生可以在虛擬場景中積極挖掘設備的不同功能，發展學生嚴謹的科學思維，深化學生的實際操作能力，可以節省教學設備的資金投入，有利于教學效率的提升。

4 結束語

實訓要求學生具備扎實的理論基礎，不斷豐富自身的教學經驗，通過VR技術的應用可以有效打破傳統教學模式局限性，讓學生自主學習，激發學習積極性，有利于促進人才培養質量的提升。虛擬仿真技術在未來課堂將會是類似于計算機多媒體技術一樣普及的一種現代教育技術，它會被應用在高職教育的各個環節。因此，為了能夠緊跟時代發展的要求，對于高職院校實訓教學中應當盡快提高虛擬仿真實訓的占比，提高相關教育的教學質量。

參考文獻

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