VR技術在高職院校職業素養教育中的應用與研究

裘升東 祝新軍 周瑋

摘 要：虛擬現實（Virtual Reality，VR），因其特有的3I特性即沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和構想性（Imagination）而被越來越多的教育學者認定可作為一種新的認知工具、新的教學手段。文章就是通過對該技術的分析和研究，結合目前的高職院校職業素養教育現狀，創造性地提出了VR技術在教學領域的應用，并闡述了相應的虛擬實踐平臺搭建方式與教學方法設計，為該技術的應用與研究提供了一個新的思路。

關鍵詞：虛擬現實技術（VR）;職業素養;3I

中圖分類號：G642.0? ??文獻標識碼：A

一、虛擬現實技術的概述

虛擬現實（Virtual Reality，VR）即采用三維圖形、音頻及特殊的外圍設備，利用計算機生成交互式的虛擬環境。虛擬現實環境中使用的顯示設備是沉浸式體驗式的，技術的沉浸式特點可以增加用戶的參與度[1]。目前VR技術的類型有三種：第一種是基于桌面的虛擬現實，這種形式的虛擬環境在顯示器中設置，通過傳統的輸入設備，如鼠標、鍵盤來進行交互;第二種是基于頭戴式設備的立體虛擬現實，這種形式向用戶提供了一個對象兩個角度的不同圖像，從而實現一種沉浸式3D體驗效果;第三種是激光控制的虛擬現實，學習者可以通過外部工具產生的激光束來進行操作，從而達到交互的效果[2]。正是由于其獨特的沉浸性和良好的交互性，使得諸多歐洲國家已將其應用于教育教學領域。

我國虛擬現實技術的研究起步于20 世紀90 年代初。2016年更是被譽為VR的“元年”。隨著科學技術的快速發展，該技術也被越來越多的國內專家學者認可成為一種新的教育認知工具。但是通過對比研究卻發現，目前，諸多國內本科院校對該技術的引進局限于研究性和探索性的教學，而高職院校在該領域更是沒有形成系統性的教學方法。針對此現狀，本文將研究和探討沉浸式的VR技術如何與高職院校的職業素養教育課堂進行融合，證明其具有成為高職院校教育教學的一種強有力的輔助教學手段的潛力。

二、VR技術在高職院校職業素養教育中的應用與研究

1.職業素養教育的重要性

2010年，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中已明確提出，要大力發展職業教育，著力培養學生的職業道德和就業創業能力，以適應經濟發展方式轉變和產業結構調整升級，滿足經濟社會對高素質勞動者和高端技能型人才的需求。并且，隨著經濟結構轉型升級的戰略實施，地方企業對高校人才，特別是對高職院校培養的技能型人才更是有了新的目標和要求。

目前，職業素養教育的內涵已十分明確，主要是指工作崗位對從業人員的規范性要求，是其在從事職業和完成工作任務的過程中表現出來的綜合素質，其內涵包括職業技能、職業道德、職業理想和職業意識等。但是，由于部分高職院校在開展職業素養教育時由于人為的忽略或者缺乏正確的認識而未將教學內容落到實處，最終導致這部分學生在人才競爭中處于弱勢地位。職業素養缺乏主要表現為三種類型：缺乏愛崗敬業的職業意識，無獨立開展工作的職業技能，無積極進取的創新精神。而隨著“機器換人”“智能制造”等政策的不斷推進，機械化生產時代的到來，“人口紅利”的消失，傳統的重復性體力勞動消耗崗位逐漸被自動化生產線替代的趨勢，都為許多高職院校敲響了警鐘，預示著未來的人才培養若再不推行專業技能與職業素養并行，那任何一所院校、任何一種人才培養機制都是不可能實現可持續發展的。

因此，為更好地服務地方經濟、大力提升就業率，全面提高人才質量、緊抓學生職業素養教育、不斷改革和完善教育教學方式、切實落實職業素養教育內容已成為當務之急。

2.學校的職業素養教育教學現狀

基于對當前職業教育導向的深刻認識，紹興職業技術學院大力弘揚“工匠精神”，積極推進職業素養教育。以紹興職業技術學院機電工程學院為例，其自2014年9月起便堅持推行“職業素養能力與實訓”課程，不斷改革和完善職業素養教育培養體系。而為了使理論教學內容更加豐富完善，更斥資建立了“精益道場”實訓基地。該實訓基地包括“物流工場”“成本工場”“安全工場”“質量工場”和“教師授課區”5個區域。每個工場內均配套放置了相應所需的操作設備，并以1∶1比例放置多個實踐道具，試圖真實再現生產車間的各個生產實踐環節。每一個區域均可供學生參觀、演示和練習。目前，該課程的教學范疇已涉及機電一體化技術、工業機器人技術、數控技術等多個制造類專業。

經過幾年的課堂教學經驗積淀，通過學生入職企業的反饋調查，可知現有教學模式下的職業素養教育成果已基本滿足企業需求。但是，不可否認的是目前的實訓條件仍多有不足，主要歸納為：實訓場地可拓展空間有限，無法滿足長期無限制地進行開發;實訓室投入資金有限，硬件配置無法緊跟市場需求;部分重要實踐操作環節由于其不穩定性或者可能存在安全隱患問題而無法在課堂上演示教學。從長遠的教學目標來看，以上的種種不足必將使教學效果大打折扣。為彌補這些不足之處，學校曾試圖搭建“第二課堂”教學通道，即將學生引入企業進行實踐實訓教學。雖然這樣的舉措在一定程度上大大提升了教學與實踐生產的融合度，但是又衍生出其他許多問題，例如，學生外出實訓的安全問題無形中給學校和教師增加了巨大壓力;外出實訓的學生數量與企業可容納量不一定相匹配;學生安排校外實訓勢必會影響到校內授課安排。所以，這項舉措也不是最理想的解決方法。

3.VR虛擬現實技術在職業素養教育中的應用及優勢

針對以上內容，VR技術的華麗登場為改變這種教學窘境帶來了一絲希望。這一技術應用思路就是利用信息技術軟件開發創建虛擬環境，并可根據實際需求將所有需要的場景、設備以特定的比例模擬放置在該場景中，最后將設計完成的場景內容投射于外圍搭建的大屏幕中，觀看者只需帶上3D眼鏡就可欣賞一場視聽盛宴，手帶專用數據手套便可觸摸場景內所有物品。由此可知，VR技術在本課程的應用可以基于這種思路開展，即利用VR技術搭建職業素養教育的虛擬實踐平臺，教師可按照實際的“精益道場”，依據職業素養教學內容將所有必需的設備、工具、道具以1∶1比例模擬放置在該場景內，最終得到一個虛擬的“精益道場”。在搭建完成的虛擬“精益道場”內，教師可以有選擇性、有目的性地將一些晦澀難懂的理論解說過程、價格高昂的實踐道具或是復雜危險的實踐環節通過軟件開發技術呈現在虛擬的“精益道場”內，并以項目化教學方式、任務驅動型的教學方法培養學生獲得知識要點和操作技能，該技術路線如下圖所示。

虛擬實踐平臺的應用界面主要包含兩個大模塊，分別是教學模塊和考核模塊。在教學模塊內，將針對課程內的各教學目標下設多個子項目，各個子項目又是由一個又一個的知識點串聯而成，學生可通過子項目的學習提示逐個掌握知識要點;在考核模塊中，將依據教學進程設置各階段測試要點，由簡到難、由淺至深，學生只需依照提示逐個完成目標練習，就能得到各學習階段的學習效果評價。在考核環節中，學生的錯題、難題及各階段測試分數均能通過文件夾設定保存起來，令知識的獲取成為一個可見可評可回顧的過程。而在整個的練習考核過程中，學生只需頭戴3D眼鏡，手帶專用數據手套，依照教師指導即可完成虛擬場景內所有操作演示內容。以5S管理教學內容為例，學習目標為掌握“整理、整頓、清掃、清潔、素養”5個步驟的內容。學生可通過佩戴VR專用設備進入虛擬“精益道場”，在初始界面中選擇“教學模塊”，然后點擊實踐平臺窗口中的的“5S管理子項目”標題欄，即可進入操作界面。學生只需依照界面提示，逐一完成各個步驟包含的實驗內容，即可完成對應的知識要點學習。掌握基礎教學內容后，學生可進入考核模塊，完成界面中出現的測驗題，操作結束后將顯示學生即時得分并會標示錯題予以提醒。學生或教師可將每一次考核操作內容導出，保存于文件夾中，便于記錄和總結知識掌握的程度。

由上可知，VR技術的應用不僅徹底打破了空間和時間的限制，為得到更豐富的教學資源提供了捷徑，還有效降低了部分實踐操作的危險性，其表現力遠遠優于傳統的多媒體技術，使學生最大限度地貼近生產設備、走進生產現場，實現了理論教學與實踐操作的完美銜接。

VR技術引入職業素養教育后產生的教學效果是令人欣喜的，相較于單純的教科書式的理論教學和借助傳統多媒體技術的教學方式，它生動直觀且具有良好的交互性;相較于復雜的難度系數較高的實踐操作，它操作安全便捷，可重復練習，卻打破了硬件資源的約束和減少了耗材成本的支出。隨著深入的分析和研究，我們更加確定這種學習場景廣闊、學習內容直觀、學習方式有趣、學習手段先進、學習功能開放的綜合性實踐教學平臺非常值得借鑒和推廣。相信隨著未來信息技術、電子技術的快速發展，VR技術必將發展成為高職院校課程教學的一個重要輔助手段，為傳統的課堂教學帶來顛覆性的改變。

參考文獻：

[1]項婷婷，楚曉麗.VR/AR技術在高職院校教學及實訓中的應用研究[J].數碼世界，2017（6）.

[2]梁玉鳳.VR技術在高職院校培訓教育中的應用探索[J].成才之路，2017（36）.