虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實踐實訓教學中的應用

李 平 李曉寧 蘆 鑫

（石家莊信息工程職業(yè)學院，河北 石家莊 050000）

0 引言

當前社會飛速發(fā)展， 對技術(shù)人才的需求越來越高，高校肩上的責任也越來越重。 傳統(tǒng)的高校實踐實訓教學模式已經(jīng)不能滿足社會的需求。 教育部在《2019 年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點》（教技廳〔2019〕2 號）中提出，要推動大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)的在教育教學中的深入應用。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)以給人們帶來身臨其境的沉浸感為優(yōu)勢，正在廣泛地影響著人們的生活。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到高等教育領(lǐng)域， 改變了傳統(tǒng)的實踐實訓教學效果不強的現(xiàn)狀，為高校的實踐實訓教學改革提供了新的思路。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實即Virtual Reality，簡稱VR。自1963 年，虛擬現(xiàn)實思想的出現(xiàn)，到如今虛擬現(xiàn)實理論逐漸完善并進入到應用階段，經(jīng)過了幾十年的時間。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要是通過計算機及相關(guān)的硬件設(shè)備模擬現(xiàn)實世界，讓用戶通過視覺、聽覺甚至觸覺感受和體驗各種產(chǎn)品，讓用戶的沉浸感最大化，可以實時并且不受限制地對三維空間的中物體進行觀察和了解。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)有沉浸感、 交互性和用戶參與環(huán)境和敘事這3個原則。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用在教學活動中，可以通過教育輔助可視化工具，為學生提供一個多方面感官交互的教學模式，讓學生沉浸在傳統(tǒng)的教學環(huán)境中，深刻了解并掌握理論和實踐知識，提高學生的實踐實訓操作能力。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實踐實訓教學中應用的挑戰(zhàn)

現(xiàn)階段，在實踐實訓教學中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)取得了一定的效果，但是綜合看來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)和傳統(tǒng)實踐實訓教學模式在融合的過程中有一些問題亟待解決。

2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備投入不足

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是依托計算機設(shè)備存在的，高校的實踐實訓教學尤其是工科類的操作實踐專業(yè)性較強，需要投入大量的設(shè)備和實驗耗材， 而且更新速度很快。 現(xiàn)階段，建設(shè)虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室尚且困難，投入大量資金購買昂貴的虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備成本較高，高校的壓力很大，在進行實踐實訓教學時，不能保證人手一臺設(shè)備，使得一部分學生無法實時地進行實踐操作，學生的實踐能力不能得到有效提高。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)和傳統(tǒng)教學模式過渡和更替難

在高校實踐實訓教學中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，讓學生在逼真的環(huán)境里進行實踐操作，激發(fā)了學生的學習興趣，但是受到各種因素的影響，在不完善的虛擬教學環(huán)境中，作為輔助教學工具出現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的教學模式，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)和傳統(tǒng)的教學模式碰撞的過程中， 應該尋找二者有效的融合點，更好地為學生打造一個完美的虛擬現(xiàn)實實踐實訓操作平臺，讓學生真正體會到科學技術(shù)的魅力，切身地體驗到實踐實訓教學的真實性，更好地提高自身的實踐操作能力。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)使用人員缺乏

虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖然已經(jīng)出現(xiàn)幾十年的時間了，但是應用到高等教育領(lǐng)域時間尚短，對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)使用人員的要求卻很高。 當前高校的實踐實訓教師對于本專業(yè)的實踐操作熟門熟路，但是對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)卻一籌莫解，不能很好地將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融合到現(xiàn)有的實踐實訓教學中去。 而具有熟練的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的開發(fā)人員，卻沒有高校實踐實訓教學的經(jīng)驗，不能針對高校的特色和學生的發(fā)展開發(fā)和設(shè)計適合學生的虛擬現(xiàn)實實踐操作環(huán)境，嚴重阻礙了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校實踐實訓教學中的實施。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實踐實訓教學中的應用策略

虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用在高校實踐實訓教學中可以很大程度地提高學生的實踐操作能力， 應該積極探索，迎接挑戰(zhàn)，促進高等教育領(lǐng)域的不斷突破和創(chuàng)新。

3.1 投入資金，更新設(shè)備

高校的改革需要各部門的配合， 應該轉(zhuǎn)變觀念，理清思路，切實做好虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校實施的前期準備工作。 發(fā)揮學校、社會的力量，加大資金投入，購買先進的虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備，為學生打造完美的虛擬現(xiàn)實技術(shù)實踐實訓教學平臺，讓每一位學生都能獨立的進行實踐操作。 組建專業(yè)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備維護隊伍，及時對設(shè)備進行維護和更新，讓學生通過聽覺、觸覺等更好地感受實踐實訓的魅力，提升自身的實踐操作能力，為日后走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

3.2 促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)和傳統(tǒng)教學模式的融合

將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到高校的實踐實訓教學中是必然的趨勢，應該轉(zhuǎn)變觀念，秉著科學發(fā)展的態(tài)度反省自我，積極探索新技術(shù)，歸納出虛擬現(xiàn)實技術(shù)在應用中存在的問題。 教師應該科學設(shè)計虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用路徑，為學生建立一個還原度高的虛擬實踐環(huán)境。在學生掌握一定理論知識和熟悉實踐操作的前提下， 引導學生進入虛擬現(xiàn)實環(huán)境，對實踐操作進行完善和更新，讓學生在此過程中培養(yǎng)自身的職業(yè)意識和專業(yè)技能能力。 在實踐實訓過程中， 時刻保持以學生為主體的思想，以學生的發(fā)展為前提進行教學，讓學生在新型的課堂中通過自身的體驗獲得新知識、新技能，鼓勵學生提出自己的觀點，提升自己的思考和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)和傳統(tǒng)教學模式的深度融合。

3.3 提升高校虛擬現(xiàn)實技術(shù)師資隊伍建設(shè)

教師要樹立正確的教育理念， 積極面對新技術(shù)，在更新自身專業(yè)知識的前提下，用虛擬現(xiàn)實技術(shù)武裝自我，使自身更具戰(zhàn)斗力，從而更好地為學生服務(wù)。 高校可以鼓勵青年教師積極投身到虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究和使用中， 為教師提供到企業(yè)一線實踐的機會，讓教師在真正的虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)企業(yè)感受到新技術(shù)的魅力，豐富自己的知識結(jié)構(gòu)和實踐操作技能。 高校也可以聘請專業(yè)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)人員為學生帶來專業(yè)的技術(shù)講解，確保高校的虛擬現(xiàn)實教學環(huán)境趨于專業(yè)化。 同時，可以選聘優(yōu)秀教師和專業(yè)開發(fā)人員共同開發(fā)具有自身特色的虛擬現(xiàn)實實踐實訓教學環(huán)境，前期要進行科學的調(diào)研，充分考慮師生的需求，還要考慮到內(nèi)容更新的問題，確保教學環(huán)境更加人性化和科學化，促使學生的實踐操作更加規(guī)范，提高高校實踐實訓教學效果。