VR技術在職業教育中的運用價值與瓶頸突破

■摘 要：VR技術在職業技能教學實習中的運用，最主要的難點不在于技巧而在于資源，資源庫的建立與充實是難點，是當下的一個瓶頸問題。在知識與專業的分工越來越繁雜與精細化的今天，一個教師是無法做到全知全能的，正所謂隔行如隔山。所以VR教學課件的制作需要跨專業教師團隊的配合和跨學校的校際合作。

■關鍵詞：VR技術；提質增效；瓶頸突破

教育工作者和學習者不斷發現傳統教學方式和教學內容中存在的弊端和缺陷，意識到教育改革的緊迫性和重要性，并不斷嘗試著推進教學方式的革新，VR技術進入大家視野并日益受到大家的青睞。特別是職業教育，當下最主要最直接的途徑就是要將現代科學技術應用到教學實踐中，運用VR技術來優化教學模式，增強教學實效，為現代教育創設多樣化的教學環境，打造真正意義上的現代化職業教育，使其能夠和時代發展趨勢更契合。

一、VR技術的發展與應用

（一）VR技術簡介

VR技術為虛擬現實技術的簡稱。目前的VR技術實際應用大致可以分為四類，常見的是桌面虛擬現實系統，多用于汽車拆裝、動物解剖、醫學護理等專業。其次是沉浸虛擬現實系統，使用者需要借助VR頭盔顯示器把視覺、聽覺等與外部世界進行隔絕，從而產生身臨其境的錯覺，一些科技體驗館有此配備，這一類目前在教學層面的普及率不高。另外還有分布式虛擬現實系統和分布式交互仿真系統。

（二）VR技術在我國的發展現狀

與發達國家相比，我國在VR技術上的研究起步較晚，和一些發達國家相比還有很大的一段距離。雖然VR技術是一項投資大、難度高的高科技，我國仍然投入大量人力、物力和財力發展VR技術。2022年11月12日由南昌虛擬現實研究院牽頭聯合青島虛擬現實研究院共同組建國家虛擬現實創新中心揭牌，同期，教育部在“國家智慧教育公共服務平臺”也投資搭建了“虛擬仿真實訓”平臺，供全國教師、學生及其他人士進行學習和實訓。

二、中職學校實訓教學現狀分析

（一）中職學校學生學習現狀分析

中等職業學校的培養重點在于技能而不在于理論。多數中職學校學生愿意動手操作并且能做得很好，例如在學習計算機組成時，如果單純地講解計算機軟硬件的理論知識，就很難激起學生的學習興趣，他們愿意動手操作，會積極參與，并在參與中獲得成就感。

所以，中職教學重在培養學生的動手能力和專業技能。

國家對職業教育高度重視，目前各地中職學校的實訓設備水平都有了很大的提升，但技術在日新月異地變化，職業教育需要與經濟發展高度契合，實訓設備的更新就變成了長久的命題。

（二）中職學校實訓教學現狀分析

中等職業教育以技能型應用人才的培養為主要目標，其課程分為公共基礎課和專業技能課，專業技能課教學又分為專業理論教學和專業技能教學，專業技能教學重點在實訓（實習）。實習以在學校實訓室實訓為主，占學時數多，企業頂崗實習是到企業實習，實習時長為6個月左右。例如《中等職業學校計算機專業教學標準（試行）》指出，“每學年為52周，其中教學時間40周（含復習考試），累計假期12周，周學時一般為28學時，頂崗實習按每周30小時（1小時折合1學時）安排，三年總學習時長為3000至3300小時。”但因種種原因，中職學校很少能開足開齊實訓課。

1.中職學校實訓設備價格昂貴

一些中職學校的領導認為實訓設備貴，有了實訓設備，其耗材需要持續投入大量資金。與其在這方面投入大量資金且見效慢，不如搞基建或校園文化建設。例如建立一個滿足50人使用的計算機網絡實訓室大約需要200萬元。再如一臺普通車床5萬元，建立一個機電車床實訓室252萬元到300萬元，還需要為耗材持續投入大量資金。沒有實訓室或設備數量不足，無法滿足實訓要求，就不能體現“實踐出真知，實踐長真才”“堅持在干中學、學中干”。

2.實訓操作過程中存在安全隱患，不能開足開齊實訓課

只要是實訓，就存在安全隱患，一些教師、學校為了減少麻煩，就本著多一事不如少一事，盡量減少實訓課數量。筆者所在學校就曾出現幾次安全隱患，譬如機電專業學生在進行車削實訓時，從原先使用木料練習轉換為使用鐵棒練習，有幾個學生沒有按照要求有序操作，而是直接加大力度，把車刀下得特別深，造成動力電機變聲，車床跳動。所幸教師發現及時，進行了快速處理。又如服裝專業的學生在練習電動縫紉時，一名學生將剪刀塞到高速運轉的縫紉機的針下面，針斷了，發出刺耳的聲音，教師了解情況后對學生進行了嚴厲的批評，家長居然沒有意識到問題的嚴重性。有位教師在指導學生進行計算機組裝實訓中，加電測試前沒有清理機箱內散落的小物件，直接加電測試，造成主板損壞，并產生煙霧和火花。

面對具體學情和實訓現狀，如何突圍？VR技術的成熟與更新為職業教育打開了一扇大門。

三、VR技術運用于中職實訓教學的優勢

使用以VR技術為基礎的虛擬實訓室進行專業課實訓，相較于普通真實實訓具有多方面的優勢。利用虛擬實訓室能構建虛擬場景滿足實訓需求，可以減少安全隱患和降低設備維護更新投入。

（一）構建虛擬場景，滿足實訓教學需求

利用VR技術建立的虛擬實訓室模擬各種真實場景，學生在虛擬場景中進行實踐操作可以提高技能和應用能力。同時，還可以模擬真實實訓或實際工作中可能發生的各種情況和問題，讓學生從中學會應對和解決實際工作中遇到的挑戰。

現實生活中的一些工作場景很難在真實的實訓室搭建起來，而虛擬仿真實訓能夠模擬這些很難存在、不存在或者復雜難以實現的工作場景，也可以模擬企業工作環境，滿足中職專業課的實訓教學。如防火減災技術專業、輸配電線路施工與運行專業，學生可以通過VR技術模擬工作場景，提高實踐和應變能力，提質增效。

（二）搭建虛擬仿真實訓平臺，激發學生學習興趣

教師使用傳統教學方法講授專業課的理論知識有些枯燥，使本身不太難以理解的理論知識也變得晦澀難懂，學生專業理論學不好，又怎么能將理論與實踐聯系起來呢？傳統的實訓教學，常常采用教師邊演示邊講解要點和注意事項，然后由學生練習。學生本就不多的學習興趣，也被這種傳統的教學形式搞得蕩然無存了。

VR技術對于剛進入中職的學生來說也是一種新鮮的事物，虛擬仿真實訓平臺是他們在傳統的課程學習中沒有接觸過的教學情境。基于虛擬現實技術搭建的情境教學模式和仿真實訓平臺可以為學生提供各種感官上的刺激，呈現出豐富多彩的知識世界，也能給學生帶來游戲感受，有助于激發學生的好奇心，有助于學生從被動學習轉變為主動學習。

（三）運用VR技術教學，減少安全隱患

由于中職學生專業理論基礎知識學習不扎實，實訓課上教師演示操作過程、講解操作要點和安全事項，他們也不認真聽教師講，都想直接上手就做，盡快完成實訓任務。盲目實訓很容易發生安全問題。學生可以在虛擬場景中進行實訓操作，掌握操作流程和操作要點，也可以模擬各種工作過程中可能發生的安全問題和操作問題情境，讓學生學會應對和解決實際工作中的挑戰和問題。在機電應用技術專業的車削實訓中，學生可以先通過VR實訓來操作，當掌握了車削力度、實訓的要點和注意事項后，再使用真實的機電實訓設備進行實訓操作，以避免安全事故發生。

（四）虛擬與現實結合，節省更新和維護成本

中職實訓設備價格昂貴，數量一般不能滿足一人一臺（套）的實訓需要，在真實的實訓過程中，通常以6人及6人以上的小組為單位進行實踐操作。要想讓學生熟練操作，能在職業技能大賽中奪魁，就需要加強訓練，這樣一來，就會加速設備老化或零件損壞，因此學校就需要投入大量的資金進行維護。對于一些特殊的設備，例如機器人、無人機等，只能供少數人使用，其他學生只能觀看教師演示。另外，實訓耗材需求量大，也需要持續投入大量的資金。

四、VR技術運用的瓶頸與突破

VR技術在教學中的運用，首先基于智慧教室的建設。從硬件上說，一般包括智慧黑板、授課系統電腦、控制學生頭顯的VR控制器、學生端的IPAD及VR頭盔等，市場價位較高，參數復雜。智慧教室建設是一項專業水平極高的工程，必須依賴第三方設計裝配并負責后期跟進管理。目前也有一些專業公司為中高職學校安裝專業裝備，包括VR場館設計與建設，幫助培養VR專業人才和進行師資教學能力培訓，提供VR教學實訓資源，規劃創新教學實訓模式，跟進 VR教學資源運用過程中的問題解決，中職學校可以通過市場化運作，校企合作開發VR資源和VR人才培養及配套服務應該是當下一個主要的渠道。

VR技術在職業技能教學實習中的運用，最主要的難點不在于技巧也不在于裝配，而在于資源。因為運用技能完全可以通過短期培訓和平時的摸索歷練達到，硬件設備也可以通過市場采購由專業機構來協助完成。資源庫的建立與充實是難點，是當下的一個瓶頸問題，在知識與專業的分工越來越繁雜與精細化的今天，一個教師是無法做到全知全能的，可謂隔行如隔山。所以VR教學課件的制作需要跨專業教師團隊的配合和跨學校的校際合作。譬如建筑專業的二維圖，如何把它拆解開來，細化到每個部分、每個環節，然后以三維動畫的形式把他們呈現出來，這既需要建筑專業的課程教師對知識結構的解讀，也需要計算機專業的教師、動漫專業教師協同作戰。當然，校際同行的合作、共建共享更是不可或缺的。護理專業人體結構的認知與解剖學的初步認識以及基本護理技能的實訓，都需要專業教師開發利用VR資源并合理使用；汽修專業機械的拆裝，更是一個需要不斷更新的教學實訓內容。新技術不斷涌現倒逼著職業教育的專業設置與專業教學必須跟進，所以VR教學資源庫的建設絕不可能是一勞永逸的事，需要月月新，日日新。

目前有一些專業的教育研究機構，包括一些職業教材的出版機構，配合教材提供部分教輔資料，也會有配套的教學資源，其中包括一些質量相對比較高的VR課程資源，中職學校可以增加預算投入，通過招標，由專家團隊遴選出質量較高的資源為我所用。這些資源專業化水平比較高，使用方便，因為是商業化運作，后續的跟進服務也是比較到位的，就VR資源的構建而言，它實際上是一個捷徑，不足的是，教材會不斷修訂，各學校的校情與學情差異性大，既成的資源很難普適，需要調整和更新，提高針對性和實用性，所以教師自身不斷學習、努力提升依然是關鍵所在。

可喜的是，全國VR教育資源管理云平臺就是將海量的教育資源和豐富的教育工具集中在云端平臺上，不需要使用專業的、昂貴的VR設備，便能實現無門檻的VR教學。由此看來，VR技術在教育上的應用越來越廣泛，將成為未來教育特別是職業教育重要的輔助手段和實訓方式。

參考文獻

[1]趙培欣，范可心，曹來領.職業教育實訓教學效能提升文獻綜述[J].現代職業教育，2019（3）.

（作者：高操，宿州環保工程學校教師）