基于VR技術的電梯安裝工程課程平臺的應用實踐

摘要：VR虛擬現實技術所構建的學習場景已推動越來越多的教育模式回歸教育本質，對創新人才培養模式和提高教學質量有著重要意義。針對電梯專業在電梯安裝課程教學模式中的一些問題，和小微電梯企業共同研發建設了基于VR技術的電梯安裝工程教學平臺，該平臺不僅能完成職業院校電梯安裝工程課程的教學；還能完成一般電梯企業的員工培訓和新產品研發，為職業院校教育教學模式和校企深度產教融合的改革創新實踐提供經驗和啟示。

關鍵詞：VR技術；信息化教學；產教融合；電梯安裝工程

一、引言

電梯安裝工程課程是電梯專業的核心課程之一，實踐性強。在教學過程中，由于安裝部件比較笨重，所以存在極大的安全風險，嚴重的制約了學生的動手操作的積極性，教學效果不太理想。國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)已將VR技術列為未來最有發展潛力的技術之一。利用VR技術，重構電梯安裝場景，使學生在高度仿真的場景下學習安裝技術，降低安全風險。并結合大數據分析功能，提高教學效率。

二、電梯安裝工程課程的教學現狀

在申報電梯工程技術專業教學資源庫的前期課程調研中，發現目前國內職業院校電梯安裝工程課程的主要教學現狀是：

1）教學設備嚴重不足。由于電梯實訓設備費用較高，一般實訓設備能用于電梯安裝的實訓項目又很少。加之在電梯安裝實訓中，安全風險極高，所以很多院校在電梯安裝方面，訓練很少，與企業的實際需要差別較大。

2）教學手段單一。目前，信息化技術教學已深受學生喜愛，能有效提高學生的學習積極性和學習效果。但是調查發現，70%左右的職業院校上課依然是以單一的教師上課的教學模式為主，僅有的有限的教學信息化資源也是知識陳舊，與當前電梯企業的主流技術相差甚遠，學生對學習該課程毫無興趣。

3）課程建設上校企合作有限。部分院校在該課程建設上，缺乏企業參與，教師也很少深入一線企業進行調研，更新教學內容。校企合作浮于表面，缺乏建樹。

三、基于VR技術的電梯安裝工程課程的特點

在建設電梯工程技術專業教學資源庫的過程中，我校在電梯安裝工程課程中，充分引入信息化技術，緊密聯系企業，建設了基于VR技術的電梯安裝工程課程在線教學平臺，具有以下幾個特點：

（1）VR教學系統性價比高。使用VR教學系統，學生可以在高仿真的環境下完成電梯安裝的整個環節。相比較電梯教學實訓設備，盡管在初期費用稍高，但是綜合考慮實訓設備的維護、損耗以及學生安全因素，VR教學系統都有很大的優勢。

（2）豐富教學手段。引入信息化技術，教師能用多樣化的手段展現教學內容，聚焦教學重點，化解教學難點。學生在學習過程中，邊學習邊考核，加強對知識的理解，寓教于樂，教學效果明顯提高。

（3）深化產教融合，校企合作。VR教學系統是校企合作的成果，教師和企業緊密合作，共同開發，實時追蹤企業技術的發展前沿，保證教師的教學內容與時俱進，提高人才培養的質量。

四、基于VR技術的電梯安裝工程課程的教學實踐

建成的基于VR技術的電梯安裝工程課程信息化平臺，主要應用于以下幾個方面：

（1）課堂教學。在課堂教學方面，教師充分利用信息化教學平臺的優勢，科學組織和管理教學過程。課前，教師在平臺上發布課前學習任務，學生完成后，將結果傳到系統上，教師可根據學生學習情況調整教學策略和教學目標。課中，教師通過平臺，完成課堂考勤、知識講解、隨堂測驗、學生匯報等教學活動；學生可以在無風險的情況下完成任務訓練、課堂測驗、成果匯報等活動。課后，教師可以導出學習數據，總結反思教學效果；學生可以在線完成課后任務。使用該平臺，教師能多方面、多層次圍繞教學內容與學生進行互動教學，化解教學重點和難點。

（2）企業培訓。基于VR技術的電梯工程安裝課程教學平臺，其主要內容源于企業技術。所以本平臺也常用于企業培訓。企業可根據培訓任務，自行選擇教學模塊，使員工在虛擬環境下完成電梯安裝操作，同時，基于平臺的大數據分析功能，幫助企業培訓部門科學考核培訓效果，節約企業培訓成本。

（3）科研訓練。使用該平臺，企業技術人員能完成新技術的研發，驗證技術方案。避免了在產品設計初期出現錯誤而造成的研發損失，縮短產品研發周期和材料投入，提高產品競爭力。教師可以利用該平臺完成教學設備、教學科研任務的研發，提升自身的科研水平和信息化教學技能。

五、結束語

經電梯專業17、18級2屆共6個班的教學實踐，電梯安裝工程課程的耗材費用減少約50%，沒有發生實訓安全事故。有6名教師獲得省信息化教學設計比賽三等獎，12名學生獲得省級以上電梯安裝競賽一等獎2項，三等獎2項。

實踐表明，采用基于VR技術的電梯安裝工程課程教學平臺以后，學生的學習積極性明顯提高，教學效果提升顯著。教師的業務技能也得到長足的訓練，教學管理和教學評價相對客觀、科學。企業培訓費用和產品研發周期都有明顯改善。

參考文獻：

[1] 丁東厚 VR 技術在新能源汽車教學中的應用與研究[D].天津職業技術師范大學，2019.4.

[2] 謝寶成，史磊. 虛擬現實技術在電子類專業課程教學中的應用研究[J].當代教育實踐與教學研究 ，2019,(24),5-6.

[3] 賈健，儲立群.瞄準科技前沿 創新教育教學模式[J].教育與裝備研究， 2019,35(07),85-88.

[4] 袁杰，趙倩怡 . 基于VR的土木工程施工課程改革與實踐[J].高等工程教育研究, 2019,(03),99-101+129.

[5] 張一馳, 龔科瑜.基于VIU的虛擬現實開發類課程教學研究[J].中國教育信息化, 2019,(24),37-40.

作者簡介：屈省源（1975-），男，陜西興平人，碩士研究生，講師，研究方向：電氣智能控制技術。

項目基金：中山職業技術學院校級教研教改項目：產教融合背景下的電梯專業VR教學資源共享平臺的開發與應用。（項目編號：JYB1906）。