淺析AutoXR創作平臺技術在職業教育中的應用價值

（安徽警官職業學院 安徽 合肥 230031）

0.引言

2018年4月，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》強調：“要以人工智能、大數據、物聯網、虛擬仿真等新興技術為基礎……，從而提升人才培養質量”。2019年2月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022年）》（以下簡稱《實施方案》），指出今后5年加快推進教育現代化的指導思想，提出了推進教育現代化十項重點任務。《實施方案》第六大重點任務——大力推進教育信息化明確指出：“著力構建基于信息技術的新型教育教學模式……。促進信息技術與教育教學深度融合，支持學校充分利用信息技術開展人才培養模式和教學方法改革……，開展國家虛擬仿真實驗教學項目等建設，實施人工智能助推教師隊伍建設行動。”國家如此高度重視，多次將虛擬仿真技術應用寫入教育發展戰略和實施方案，尤其是“能力本位，技能培養”的職業教育，虛擬仿真、人工智能、AR/VR、AutoXR的應用具有深刻的價值意義。

目前，學術界對于虛擬仿真、人工智能、VRAR技術應用的研究主要集中在教育領域價值研究和教學體驗設計研究。朱斌等(2007)[1]呈現了虛擬仿真技術在現代教學應用的載體與理論支撐；李小平等（2017）[2]在深刻探討汽車課程教學的基礎上，提出VR教學融合框架的混合形態教學設計方法；馬欣悅 石偉平（2017）[3]從教育行政部門、學校和教師等層面提出了AR/VR技術在職業教育領域的價值邏輯與行動策略；李小平等（2018）[4]從心理學角度給出了VR/AR教學體驗蘊含的內容，闡述了教學體驗設計的方法。至今尚未有文章涉及到AutoXR創作平臺技術在職業教育方面的應用研究。本文根據AutoXR創作平臺技術的內涵特征與應用原理，試圖探尋其在職業教育應用中對人才培養模式、教學方法改革和師資隊伍建設的價值意義。

1.AutoXR創作平臺技術的特征與原理

AutoXR內容創作平臺是由知感科技自主研發的輕量級虛擬現實內容創作軟件，搭載于普通計算機上，允許各個領域的從業者在無需編程的前提下，依據專業特色自主進行可視化VR資源的創作。就像微軟的PowerPoint，創視界在兼顧通用型功能的同時，將繁瑣、專業的演示內容制作流程模塊化、預制化，讓使用者在很短時間內創作出可漫游、可交互、可演繹的VR世界。這極大降低了VR課程開發的門檻，為教學、科研及工業應用中的虛擬實訓、仿真教學提供了最為便捷的開放式內容創作平臺。

1.1 中文可視化界面

有別于市面上常見的Unity，Unreal Engine等專業級VR開發引擎，AutoXR的界面簡潔，采用全中文命名方式，各模塊功能一目了然，用戶短時間內就能上手。

1.2 海量資源支持

AutoXR內置外部資源導入功能模塊，支持外部40多種格式的3D模型，允許圖片、音頻、視頻、PPT、文檔、全景資源統一導入，能夠迅速將傳統的教學資源VR可視化，以新的教學環境進行展開。AutoXR還配置有醫療、機械、建筑、旅游、交通等不同專業的模型庫，模型總數超過20000個，保障各個學科的初步教學使用。

1.3 快速場景搭建

通過簡單的拖拽操作，用戶可以迅速在AutoXR中創建一個虛擬的世界，并用勾選的方式對單個物體進行屬性設置，如帶重力、可抓取、碰撞檢測、材質替換、位置改變、大小改變等，讓沒有計算機背景的人也可以自行創建VR場景。（下圖為迅速搭建虛擬空間）

1.4 簡明邏輯事件

AutoXR支持單線程邏輯和局部多邏輯定義，能夠像PPT一樣用邏輯序列的方式演繹一個事件。用戶可以通過這種方式進行教育、工業、商業案例展示，設置教學考核，靈活創造一個可交互的世界。

1.5 A/V/MR多平臺支持

AutoXR能夠為多種硬件平臺創建內容，包括PC虛擬仿真平臺、VR頭盔、AR眼鏡、MR頭顯、全息桌面、全息一體機、CAVE、環幕等。可發布.exe格式可執行程序文件，支持大部分Windows平臺通用。（下圖為一鍵發布到多平臺進行使用）

2.AutoXR創作平臺技術應用的優勢

2.1 在高等教育學科虛擬仿真實驗的應用

高等教育中的地質工程、土木工程、建筑工程等專業的教學中往往涉及到大量空間數據，如礦山三維模型、橋梁施工三維場景、建筑設計模型等。通過AutoXR，教師和學生可以將傳統的三維數據可視化，在VR或AR模式下對模型進行評估和設計驗證，幫助科研成果匯報時的可視化展示。

2.2 在職業教育技能培訓的應用

在職業教育中，傳統的技能培訓耗時長，危險性高，且受實訓場地限制。例如汽車維修，物流倉儲空間認知、工地施工演練、公路測量等項目。通過AutoXR，教師可以創建一個虛擬車間或倉庫，在車間中制作汽車零部件認知的課程，并保存成一個教學程序。學生通過VR設備可以穿越到教師設定的車間或倉庫，進行結構認知培訓，還可以動手進行裝配演練。

2.3 在基礎教育中的應用

在基礎教育中，中小學生可以利用AutoXR內置的資源庫，自行創建一個恐龍世界或者海底世界。相比較傳統的實物模型、拼圖等教具，這種方式不僅節約材料，還能夠讓小朋友們穿越到自己創作的世界中，與恐龍共舞，激發靈感與創新。

2.4 在繼續教育中的應用

在行業職業培訓中，畢業生到了就業單位后一般都需要一個對工作場景認知的過程。工作單位可以通過AutoXR，將工作中涉及到的不同場景進行三維建模，從而幫助新員工進行培訓。也可以將各種售賣的產品通過AR設備進行展示，從而幫助員工進行產品認知。

2.5 在科普教育中的應用

社區的防火、防災培訓、反恐演練等均可以在VR的條件下以嶄新的方式進行展開。通過AutoXR，可以創建不同的應急場景，如廚房著火，恐怖襲擊，災后廢墟等。市民戴上VR設備后，可以演練滅火逃生的路線等，提高訓練效率，增強訓練效果，減少訓練成本。

3.AutoXR創作平臺技術在職業教育中的應用價值

朱寧嘉（2016）[5]通過比較國內外AR/VR研究和發展現實，闡述了AR/VR技術從理論向現實的技術轉化舉步維艱，存在諸如產業鏈配合不足，開發難度大，資源制作高成本等問題；余人 于鳳（2017）[6]論述了AR/VR在出版實踐中的應用困難，指出AR/VR技術存在應用成本高、專業人才短缺、技術資源瑕疵等不足。許多職業教育院校雖然深感AR/VR技術是教育技術現代化的發展趨勢，卻因上述AR/VR技術的困難與瓶頸，無法大規模推廣使用。鑒于此，AutoXR技術平臺應運而生。它的操作便捷性、無編程制作可視化資源、演示內容制作流程模塊化、預制化，降低了AR/VR課程資源開發的門檻，為職業教育實踐實訓課程教學提供了便捷、開放的操作平臺，也為職業院校普通教師制作可視化課程教學資源打開了方便之門。

3.1 AutoXR創作平臺技術對人才培養模式的價值

2019年2月13日國務院發布《國家職業教育改革實施方案》（以下簡稱《方案》），明確了職業教育和普通教育是兩種不同且同等重要的教育，指出了我國職業教育還存在諸如體系建設不夠完善、職業技能實訓基地建設有待加強、辦學和人才培養質量水平參差不齊等不足。職業教育，顧名思義，人才培養目標是針對服務社會經濟發展和對接勞動力市場需求的職業技能培養，人才培養核心理念是 “能力本位”，人才培養模式的核心內涵是“工學結合”。針對《方案》中職業技能實訓基地建設和人才培養質量水平不齊等問題，提升人才培養質量關鍵在于充分利用虛擬仿真、人工智能、AR/VR、AutoXR等現代信息技術優化實訓課程設計，改善實驗實訓效果，改變傳統的人才培養模式。

張娜、鐘誠（2018）[7]指出，由于國家招生制度改革，高職生源有相當一部分是通過分類招生考試注冊入學的學生，存在整體學習基礎和能力水平差異較大等問題。鑒于高職生源的這種特殊性，教育信息技術的使用應該操作便捷、知識難度適中、又不乏實操訓練的趣味性和吸引力。AR增強現實、VR虛擬現實、全息投影等技術彌補了傳統多媒體教育互動性、體驗性不足的缺陷，而AutoXR技術平臺則是對AR/VR技術使用的一個升華。AutoXR創作平臺技術以它簡單、便捷、易于制作的特征對于職業教育人才培養模式的創新意義非凡。在職業教育中，傳統的實訓課圍繞“實操目標”，受實訓場地和技術限制，通常采用統一的實操形式，學生自主創新性意識缺乏。通過AutoXR技術，教師可以帶領學生依據收集的圖片等信息創建一個虛擬實訓場地，通過虛擬仿真的技術對“實操目標”反復訓練，進行合作、探究的學習，并相互評價和共享學習成果，并將整個實訓過程通過平臺技術制作成一個全新的AutoXR教學資源。這種從傳授知識與技能向追求模仿實操的轉變、從促進學習者思考與探究向追求動手創作的轉換,正是職業教育人才培養的核心價值所在。

3.2 AutoXR創作平臺技術對教學方法改革的價值

通過AutoXR創作平臺技術，學生帶著項目、任務、目標，經過實際操練、現場收集資料，自主總結、探究、完善實訓虛擬平臺，這種深度參與的實訓課體驗能幫助學生保持學習動機，進行批判性思考，能夠在課程與實際工作之間建立起聯系，對于新知識和技能的心理認知會更深刻。這種基于項目的實操學習，是挑戰自我的學習，是探究式的學習，有助于學生在有限的實訓場地獲得更多主動學習的經歷。

目前，世界各國的教育，不論是基礎教育還是高等教育，都在把這種基于項目、基于探究的學習作為課程教學方法改革的重要方面，強調學生的合作、參與、探究、表達。我國的職業教育必須在建設的新基點上，借鑒國際職業教育發達國家的經驗，借助虛擬仿真、人工智能、AR/VR、AutoXR等信息技術，以培養學生的實際工作和技術的設計能力為指導思想，強調職業教育培養的不僅僅是技術使用能力，更重要的是，本著對現在和未來社會、經濟、環境負責的態度，參與到未來的技術和工作環境設計的能力，促進我國職業教育的教學方法改革創新發展，推動我國職業教育課程教學的現代化、科學化和實效化，提升職業教育課堂教學的有效性和附加值，以更有利于學生的全面成長和更好地服務社會。

3.3 AutoXR創作平臺技術對師資隊伍建設的價值

隨著國家層面強力推進教育現代化、信息化，職業教育人才培養教學模式、教學方法、教師教學理念和教學能力的改革勢在必行。新型的現代化教學技術，如虛擬仿真、人工智能、AR/VR、AutoXR等逐漸進入課堂教學，教師對于這些新型信息技術掌握的好壞直接影響課程教學效果。教師對于互聯網、大數據、人工智能等信息技術應用的重要性，在全國職業院校技能大賽職業院校教學能力比賽中得到充分體現，被列為六項評審指標之一，旨在考查教師是否能夠有意識地、主動地、有效地應用這些信息技術改造傳統教學模式，使信息技術與課堂教學深度融合。因此，在新時代背景下，職業教育教師，尤其是非計算機、信息技術等專業的教師，要順應現代最新職業教育理念，轉換角色，學會使用、創意融合新型信息技術與課堂教學，從教學活動的主導者轉變為設計者和引領者。

正如朱寧嘉（2016）所說，AR/VR技術從理論向實際應用的轉變之路依舊困難重重，技術完善難題、制作高成本是現有教學資源稀缺的無法逾越的障礙。AutoXR創作平臺技術的開發與應用對教師學習使用Ar/vr資源與制作意義非凡。依據AutoXR內容創作平臺原理與特征，教師可以在無需編程的前提下，將繁瑣、專業的演示內容制作流程模塊化、預制化，依據專業特色自主進行可視化VR資源的創作。這使得VR課程開發的門檻降低，教師可通過適當的專業進修，主動掌握VR/AR技術的基本理論，從而在教學、科研實踐中熟練運用并進一步開發。新型教育技術的掌握與應用能夠促進教師有效平衡信息技術、教學方法、教學組織的運用，真正實現課堂教學方法的改革。教師是職業教育活動的踐行者，必須身體力行教育新技術、新方法，為培養適應時代發展創新型技術技能型人才做出應有貢獻。