虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀及對策研究

職業(yè)教育的核心目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能，因此，實(shí)踐性教學(xué)顯得尤為重要。然而，目前的教學(xué)效果往往不盡如人意。鑒于此，本文旨在借助CiteSpace知識圖譜工具，深入剖析職業(yè)教育中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，進(jìn)而揭示當(dāng)前存在的問題并提出相應(yīng)的對策建議。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用中的知識圖譜分析

為全面深入地了解虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀，筆者利用中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了細(xì)致的文獻(xiàn)檢索。檢索策略是將兩組主題詞進(jìn)行任意組合，第一組為“虛擬現(xiàn)實(shí)”和“VR”，第二組則是“職業(yè)教育”、“高等職業(yè)教育”以及“中等職業(yè)教育”。設(shè)定檢索的時(shí)間范圍為2004年至2024年，以確保涵蓋較為完整的發(fā)展階段。同時(shí)，為確保檢索結(jié)果的準(zhǔn)確性和權(quán)威性，選取“核心期刊+CSSCI+CSCD”作為篩選條件進(jìn)行精確檢索。在獲取初始文獻(xiàn)數(shù)據(jù)后，進(jìn)一步通過手動方式剔除與主題無關(guān)的數(shù)據(jù)，如無作者、無關(guān)鍵詞、書評、會議資訊等，以確保研究數(shù)據(jù)的純凈性和相關(guān)性。經(jīng)過嚴(yán)格篩選，最終選取226篇文獻(xiàn)作為本文的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（一）年度發(fā)文量數(shù)據(jù)分析

通過對文獻(xiàn)發(fā)表的時(shí)間和趨勢進(jìn)行深入分析，能夠?yàn)槲覀兲峁╆P(guān)于某一領(lǐng)域研究進(jìn)展和受關(guān)注程度的直觀認(rèn)識。筆者對2004年至2024年間國內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了數(shù)量統(tǒng)計(jì)，并繪制了年度發(fā)文趨勢圖，如圖1所示。從整體上看，在2004年至2016年期間，雖然國內(nèi)關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用的研究呈現(xiàn)出波動增長的趨勢，但整體刊載數(shù)量仍然較少。這主要是由于在這一階段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重視程度不夠，且其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，使得相關(guān)研究難以深入開展。然而，自2016年起，進(jìn)入了高速發(fā)展階段。相關(guān)文獻(xiàn)從2016年的5篇迅速增至2017年的13篇，并在此后維持在每年15篇以上的水平。這一變化充分反映出國內(nèi)教育專家和學(xué)者對于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域應(yīng)用的熱切關(guān)注，以及該技術(shù)在這一領(lǐng)域所展現(xiàn)出的巨大潛力和廣闊前景。

（二）關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜分析

為深入探討近二十年來虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國職業(yè)教育應(yīng)用的現(xiàn)狀，筆者將精心篩選出的226篇文獻(xiàn)導(dǎo)入CiteSpace軟件，以生成詳盡的知識圖譜分析。為了保證研究的精確性和客觀性，對具有相同含義但表述各異的關(guān)鍵詞進(jìn)行處理，從而得到一幅清晰直觀的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，如圖2所示。

根據(jù)圖2的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，我們可以清晰地看到2004-2024年間，研究者們對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的研究主要聚焦于“虛擬現(xiàn)實(shí)”、“職業(yè)教育”、“VR技術(shù)”、“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”以及“中職教育”等核心議題。其中，“虛擬現(xiàn)實(shí)”作為重要的檢索詞，其出現(xiàn)頻次最高，這充分證明了該圖譜繪制的相關(guān)性和可靠性。值得注意的是，“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”這一關(guān)鍵詞也頻繁出現(xiàn)，成為研究的熱點(diǎn)之一。這種技術(shù)可以快速生成、操縱和旋轉(zhuǎn)模型，為學(xué)習(xí)者提供了更為豐富和沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。因此，“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”在教育領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間，吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注和研究。此外，“實(shí)訓(xùn)”、“教學(xué)應(yīng)用”、“人工智能”、“中職學(xué)校”以及“高職院校”等關(guān)鍵詞也具有較高的出現(xiàn)頻次，這表明這些研究方向引起了學(xué)者的廣泛重視。

（三）關(guān)鍵詞聚類及研究熱點(diǎn)分析

本研究為進(jìn)一步深入剖析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及其知識結(jié)構(gòu)，采用了關(guān)鍵詞聚類分析方法，繪制出2004年至2024年這一時(shí)期的關(guān)鍵詞聚類可視化圖譜（圖3）。從圖譜中可以看出，當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的研究主要圍繞十個(gè)聚類展開。主要包含“職業(yè)教育”“虛擬現(xiàn)實(shí)”“高職教育”和“中職教育”等主題領(lǐng)域。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于職業(yè)教育還處于初步研究階段。為了更好地汲取已有的成功經(jīng)驗(yàn)，筆者圍繞虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育中的三個(gè)具體應(yīng)用案例來分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育中的存在問題和對策。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力安全教育的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力安全教育應(yīng)用中，能夠根據(jù)特定的安全條件和要求，精確模擬現(xiàn)場環(huán)境，甚至還原過去的事故現(xiàn)場。這種高度逼真的模擬環(huán)境為學(xué)員提供了一個(gè)沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使他們能夠從視覺、聽覺、觸覺等多個(gè)維度全面感受安全生產(chǎn)的重要性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠豐富教學(xué)內(nèi)容的形式和方式。通過模擬不同的事故場景和應(yīng)對策略，學(xué)員可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練，提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力。同時(shí)，系統(tǒng)還可以根據(jù)學(xué)員的表現(xiàn)進(jìn)行自動考核，生成詳細(xì)的成績檔案，為學(xué)員的學(xué)習(xí)進(jìn)步提供有力的數(shù)據(jù)支持。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車維修教育的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車維修教育的應(yīng)用中，通過佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔或使用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡等先進(jìn)設(shè)備，學(xué)生能夠身臨其境地進(jìn)入一個(gè)高度逼真的汽車維修場景，與虛擬汽車進(jìn)行深入的互動。在虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以細(xì)致觀察汽車的各種部件和結(jié)構(gòu)，深入了解其工作原理和相互關(guān)聯(lián)。更重要的是，他們可以親手進(jìn)行各種維修操作，從簡單的零部件更換到復(fù)雜的電路修理，都能夠在虛擬環(huán)境中得到充分的模擬和練習(xí)。這種模擬操作不僅高度真實(shí)，而且能夠提供實(shí)時(shí)的反饋和評估。學(xué)生在操作過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤或不足，系統(tǒng)會立即指出并給出改進(jìn)建議，幫助他們更快地掌握正確的維修技能和方法。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在臨床技能教育的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在臨床技能教育中的應(yīng)用中，能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造一個(gè)高度仿真的臨床環(huán)境，使他們在學(xué)習(xí)過程中能夠身臨其境地體驗(yàn)各種臨床場景。在內(nèi)科領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬心臟病患者的問診與體格檢查過程。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中與模擬的病人進(jìn)行互動，學(xué)習(xí)如何詢問病史、觀察癥狀、進(jìn)行體格檢查等。這種模擬環(huán)境不僅幫助學(xué)生更好地理解心臟病的發(fā)病機(jī)制和臨床表現(xiàn)，還能夠培養(yǎng)他們的臨床思維和診斷能力。在外科領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同樣發(fā)揮著重要作用。它可以模擬手術(shù)前的術(shù)前討論和手術(shù)操作過程，讓學(xué)生在虛擬手術(shù)臺上進(jìn)行實(shí)踐操作。這種模擬手術(shù)不僅幫助學(xué)生熟悉手術(shù)流程，掌握手術(shù)技巧，還能夠培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和應(yīng)對突發(fā)情況的能力。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用中存在的問題

（一）優(yōu)質(zhì)職業(yè)教育資源欠缺

首先，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前還處于初級探索階段，其應(yīng)用需要大量的技術(shù)和資金支持。然而，部分職業(yè)院校由于資金有限，很難承擔(dān)得起虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所需的昂貴設(shè)備和軟件投入。其次，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的操作具備較強(qiáng)的技術(shù)性和專業(yè)性，對使用者的技能水平有著較高的要求。目前，許多職業(yè)院校缺乏具備相關(guān)專業(yè)知識和技能的人才，這使得即便引入了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，也難以充分發(fā)揮其教育教學(xué)的優(yōu)勢。由于專業(yè)人才不足，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育屬性易受到約束，無法滿足職業(yè)院校師生的實(shí)際需求。

（二）職業(yè)教育教師隊(duì)伍建設(shè)有待加強(qiáng)

教師利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)輔助教學(xué)，確實(shí)在一定程度上使他們從繁瑣的教學(xué)素材中解脫出來，可以更加專注于教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。然而，這種技術(shù)的引入也帶來了一些新的挑戰(zhàn)，可能會對教師在教學(xué)中的角色和地位產(chǎn)生影響。部分專業(yè)教師可能暫時(shí)還未適應(yīng)新的教學(xué)模式，對此產(chǎn)生消極情緒。這種情緒可能成為新興技術(shù)融合教學(xué)發(fā)展的一項(xiàng)障礙。面對新興技術(shù)發(fā)展的環(huán)境，教師需要與時(shí)俱進(jìn)，積極學(xué)習(xí)并掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)知識和技能。他們需要不斷探索學(xué)習(xí)，充實(shí)自己的知識儲備，提高自己的素質(zhì)水平，以便更好地將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

（三）虛擬環(huán)境仿真程度不足

搭建虛擬環(huán)境的根本目的就在于通過模擬真實(shí)世界的各種場景，用戶可以跨越物理世界的限制，體驗(yàn)各種平時(shí)難以觸及或?qū)崿F(xiàn)的體驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，硬件和軟件方面的努力是不可或缺的。在硬件方面，從洞穴式虛擬現(xiàn)實(shí)到頭戴式顯示器等，每種設(shè)備都在努力擴(kuò)大可視角度、提高顯示器分辨率，以提供更加逼真的視覺體驗(yàn)。軟件方面的優(yōu)化同樣重要。通過提高程序貼圖分辨率、改善光影效果、引入3D聲音等技術(shù)手段，軟件能夠增強(qiáng)虛擬環(huán)境的真實(shí)感和沉浸感。此外，新引擎的開發(fā)和用戶虛擬身體的添加也使得交互變得更加自然和直觀。然而，目前的技術(shù)尚未能完全滿足這些要求。用戶在體驗(yàn)虛擬環(huán)境時(shí)仍然會察覺到與現(xiàn)實(shí)世界的差異，這種差異可能導(dǎo)致用戶在使用過程中感到不自然，從而降低體驗(yàn)質(zhì)量。在虛擬教學(xué)過程中，這種不自然的體驗(yàn)可能會分散學(xué)生的注意力，占用他們的心理資源，進(jìn)而對教學(xué)效果產(chǎn)生負(fù)面影響。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用中的對策分析

（一）政府與行業(yè)共同推進(jìn)技術(shù)發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)在不斷升級設(shè)備、突破核心技術(shù)、建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及獲得政府支持等方面。首先，設(shè)備升級是行業(yè)持續(xù)進(jìn)步的基礎(chǔ)。通過改進(jìn)現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備并加快新設(shè)備的研制，能夠?yàn)橛脩籼峁└鼉?yōu)質(zhì)、更高效的體驗(yàn)。其次，核心技術(shù)的突破是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。視覺傳感、體感識別、眼球追蹤、觸覺反饋等關(guān)鍵技術(shù)的提升，能夠打破現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界之間的隔閡，使用戶在VR中不僅能看和聽，還能摸到和聞到虛擬世界中的事物，從而提升用戶體驗(yàn)的真實(shí)感和沉浸感。最后，政府的政策和經(jīng)費(fèi)支持對于行業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。政府應(yīng)明確產(chǎn)業(yè)政策支持的方向，推動VR產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，并頂層設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)行業(yè)與各領(lǐng)域融合發(fā)展的路線圖。通過提供具體的發(fā)展思路和政策引導(dǎo)，政府可以促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，推動其與教學(xué)的深度融合。

（二）完善虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng)功能

虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng)對于職業(yè)院校教師來說，能夠帶來顯著教學(xué)提升的重要工具。通過這一系統(tǒng)，教師不僅可以提供更加生動、立體的教學(xué)內(nèi)容，還能夠引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，提高實(shí)操技能，從而滿足教學(xué)需求，提升教學(xué)效果。首先，系統(tǒng)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，通過虛擬現(xiàn)實(shí)模擬練習(xí)使學(xué)生熟悉操作流程，而不用擔(dān)心對實(shí)際設(shè)備或環(huán)境造成損害。系統(tǒng)在學(xué)生進(jìn)行模擬練習(xí)時(shí)，除了提供錯(cuò)誤提示外，還應(yīng)提供正確操作引導(dǎo)，并對危險(xiǎn)行為進(jìn)行警示并中斷操作流程，以保證學(xué)生安全。其次，系統(tǒng)應(yīng)提供操作過程評價(jià)機(jī)制，幫助教師了解學(xué)生的操作流程順利與否以及對知識與技能的吸收程度，以便及時(shí)插缺補(bǔ)漏，有針對性地指導(dǎo)與提高。評價(jià)機(jī)制作為系統(tǒng)的重要功能之一，在基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)中尤為重要，值得特別關(guān)注。

（三）提升教師虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)能力

職業(yè)教育教師對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在教學(xué)中的應(yīng)用的了解程度和能力水平，確實(shí)反映了當(dāng)前時(shí)代要求與現(xiàn)實(shí)情況之間的差距。隨著科技的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛，這對職業(yè)教育教師提出了新的挑戰(zhàn)。因此，提高教師的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)能力顯得尤為重要。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)培訓(xùn)是提高教師虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)能力的有效途徑。通過培訓(xùn)，教師可以系統(tǒng)地學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)知識、應(yīng)用技巧以及教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變等，從而更好地將其應(yīng)用于課堂教學(xué)中。在教師虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)培訓(xùn)中，我們應(yīng)該避免單一地解讀職業(yè)教育信息化政策，而是應(yīng)該提供一系列從理論知識到實(shí)踐技能的培訓(xùn)內(nèi)容。這包括虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)知識、教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變、設(shè)備操作技巧、教學(xué)資源的獲取以及虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)課堂管理等方面的內(nèi)容。通過這樣全面的培訓(xùn)，教師可以更加深入地了解虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的內(nèi)涵和優(yōu)勢，掌握相關(guān)的教學(xué)方法和技巧，并能夠在日常教學(xué)中靈活運(yùn)用。