VR 技術在職業教育實踐教學中應用的研究

聶永濤，趙良吉

（濰坊工程職業學院，262500，山東濰坊）

VR 技術也稱虛擬現實技術，早期主要應用在航空航天和軍事等領域。由于該技術具有較強的交互性、沉浸性及感知性等特點，其在教育領域的應用也受到了國家的重視，教育部《2019 年教育信息化和網絡安全工作要點》指出要“推動大數據、虛擬現實、人工智能等新技術在教育教學中的深入應用”，教育部《職業教育提質培優行動計劃（2020—2023 年）》 也提出職業教育信息化2.0 建設行動。近幾年國家先后出臺多項政策措施來深化職業教育教學改革，大幅提升新時代職業教育現代化水平，利用虛擬現實技術進行職業教育實踐教學的信息化改革大有可為。

1 職業教育實踐教學的發展現狀及存在的問題

職業教育院校是培養高素質勞動者和技術技能人才的重要基地，而職業教育中的實踐教學對于技術技能人才培養有著至關重要的作用。目前職業教育實踐教學由于受到軟硬件等多方面的限制，存在一些短板和不足，在一定程度上制約了高素質技能人才的培養，職業教育實踐教學存在的問題主要集中在以下幾個方面。

1.1 實訓設備數量不足且未及時更新換代

大部分職業院校存在實訓設備數量不足的問題，尤其是一些大型的儀器設備，數量上的不足和教學時長的限制導致實踐實訓課程中學生動手操作的時間縮短，技能的養成達不到預期，同時新技術新工藝的發展超過實訓設備更新換代速度等，這些都對職業院校實踐實訓課程教學的有效開展起到了較大的制約作用。

1.2 實訓教師不足

一般實訓課程，班額在40 人左右，只配備2 名實訓教師，時間為90 min，教師很難照顧到所有的學生。實訓師資不足也是實踐實訓效果不佳的重要因素。

1.3 實訓場地及時間有限

學生的實踐實訓課程教學一般在實訓室進行，現在不少學生實踐實訓受到場地、設備、時間等多種因素的限制，學生如果想利用自己的業余時間進行實踐實訓來加強技能學習幾乎不可能實現。

1.4 實訓教學模式單一落后，信息化水平不高

實訓課程教師一般采用“講-演-練”教學模式開展教學。此種教學模式形式單調，在實訓課程中很難引起學生學習技能的興趣，小組實訓時人員較為集中，同時在實訓步驟和操作演示一帶而過的情況下，暫時無法獲得教師指導的小組產生誤操作乃至引發安全事故的情況都有可能發生，因而存在一定的安全隱患。實踐實訓教學在傳統的教學模式下，信息化元素缺失，實踐教學安全得不到保障，實踐實訓的教學效果也會隨之大打折扣。

2 VR 技術在職業教育實踐教學中的應用現狀

近年來隨著VR 技術的成熟和普及，許多職業院校針對實踐實訓教學中存在的不足，嘗試將VR 技術應用到職業教育實踐教學中，并取得了不錯的教學效果。通過我國權威期刊數據庫知網主題搜索“虛擬現實＆職業教育實踐教學”，共檢索到論文265 篇，文章內容涉及虛擬現實技術、實踐教學的教學體系、教學模式、實踐教學質量等多方面的內容。對大部分文獻的分析表明，大部分院校通過VR 技術進行線上虛擬仿真來讓學生進一步熟悉實訓教學環境和實訓教學環節、實訓教學步驟等，并且通過虛擬仿真教學提升學生學習的興趣和主動性，確保在師資力量有限的情況下，利用VR技術來保障實踐教學的教學效果，提升技能型人才培養的質量。同時在實踐教學的改革中教學軟件與實訓設備不匹配，大型實訓教學軟件價格昂貴，引進這些軟件對于職業院校軟硬件設施要求較高，部分實訓教學軟件考評體系不健全，實訓教師信息化素養不高，基于VR 技術的實踐教學模式不完善，存在利用VR 技術開展信息化實訓教學的意愿不強烈等突出問題。

3 加速VR 技術在職業教育實踐教學中應用的建議

針對職業教育實踐教學發展現狀和VR 技術在職業教育實踐教學中應用情況，筆者結合近些年開發虛擬仿真實訓軟件及將其應用于實踐教學的一些成功經驗和做法，為了將VR 技術融入職業院校實踐教學中，提升實踐實訓教學的教學效果，進而為高素質技能人才的培養加油助力，提出以下幾點建議。

3.1 加大實訓教師自主研發虛擬仿真實訓教學軟件的力度

實訓教師自主研發虛擬仿真實訓教學軟件，一方面有利于實訓軟件與本校的實訓教學設備相匹配，同時可以節約引入虛擬仿真軟件的相關費用；另一方面還能夠提升職業院校實訓教師的信息化素養，提升其教學科研水平，確保能夠充分利用VR 技術來進行實訓課程的信息化改革。目前職業院校教師開發虛擬仿真軟件最簡潔的路徑是建模用Solidworks，三維動畫制作軟件用3DMAX，虛擬仿真制作軟件最終在unity3d軟件中制作完成，實訓教師可以聯合計算機相關專業教師組成團隊來共同進行虛擬仿真實訓軟件開發。

3.2 使VR 技術全面融入職業教育實踐教學的各個環節

在利用虛擬仿真軟件進行虛擬實訓過程中，VR 技術應充分融入到實踐教學環境、實踐教學環節和實踐教學考核體系中。VR 技術充分融入實踐教學環境能夠讓學生提前感受“真實”的實訓教學環境，提前進入狀態；VR 技術融入教學環節，讓學生通過虛擬仿真熟悉實踐教學的各個環節和操作步驟及安全操作規范等內容；VR 技術融入實踐教學考核體系，讓學生認真對待虛擬仿真實訓教學的各個環節，為下一步的實踐操作打下堅實的基礎。

3.3 探索利用VR 技術改革實踐教學模式

利用VR 技術改革實踐教學模式，以學生技能培養為中心，借助虛擬仿真教學平臺實現學生隨時隨地進行虛擬仿真實訓，考核合格后再借助學校的實訓設備進行線下的實踐操作。實訓教師可以利用VR 技術進行實訓教學環節的模塊化設計，讓實訓教學集趣味性、闖關性、任務性、進階性于一體，進一步完善實訓考核環節，確保在寓教于樂的實訓教學過程中，學生能夠切實提升自身的動手能力與技能水平。

4 結語

在國家大幅度提升新時代職業教育現代化水平目標的指引下，應充分發揮VR 技術在職業教育實踐教學中的作用，推動實踐教學的信息化改革，讓VR 技術成為實踐教學信息化改革的技術支持與保障，推動職業教育實踐教學質量不斷提升。