虛擬現實技術在職業院校實訓教學中的應用

王明忠　胡曉麗

摘要：從現階段的情況來看，很多職業院校都存在實訓項目經費緊張、實訓設備陳舊方面的問題，部分學校也同時存在實訓課時緊張、實訓師資力量不足等方面的問題。由于一些實訓操作項目帶有一定的危險性，在這樣的情況下，往往會借助虛擬現實技術營造真實的工作場景，實現實訓教學的提升。本文對于虛擬現實技術發展的相關問題進行了論述，分析了在職業院校實訓教學中虛擬現實技術的應用。

關鍵詞：虛擬現實技術;職業院校;實訓教學;應用

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.24.074

0引言

所謂虛擬現實技術，也就是我們日常所說的VR技術，虛擬現實技術是多種現代技術的結合體，其中不僅包含仿真技術的應用，同時也包含電子信息技術以及計算機技術的應用，通過模擬現實中常見的各種場景，提升人們在活動過程中的環境沉浸感。最近幾年，伴隨著科學技術發展速度的加快，教育方式也隨之改變，尤其是在職業院校專業實訓教學活動的開展過程中，VR技術的應用越來越普遍，且收到了較好的應用效果，不僅有效地激發了學生的學習積極性，與此同時，也在一定程度上實現了實訓整體效果的提升。本文就針對職業院校實訓教學中應用虛擬現實技術的相關問題進行了具體探討。

1虛擬現實技術概述

所謂虛擬現實技術，就是我們所熟知的VR技術，雖然這項技術的出現時間不長，但是，其應用領域卻日益廣泛，不僅影視娛樂、醫學領域會應用到VR技術，與此同時，VR技術在教育領域中的應用也日益普遍。通過將VR技術引入教育領域中，能夠通過模擬真實的環境，促使學生對環境能夠具有較強的沉浸感，學生能夠在真實的情境中進行學習。VR技術有幾個重要的特征，具體如下：

首先，VR技術具有較強的沉浸性特征。借助虛擬現實場景，用戶仿佛置身于一個真實的世界，不僅能夠感受到觸覺、味覺、嗅覺以及運動方面的感官刺激，與此同時，還能促使用戶主動在虛擬的現實世界中沉寂，用戶能夠獲得真實的活動體驗，進而在真實的情境中完成相應的活動任務。

其次，VR技術具有較強的交互性特點。用戶身處于虛擬的空間之中，當觸碰到相關的物體的時候，希望能夠產生真實的感知體驗。與此同時，用戶在活動的過程中做出的某一個動作則往往也會使所觸碰到的物體的狀態以及位置發生變化，具有較強的交互性特點。

最后，VR技術具有多感知性特點。通過使用VR技術，能夠使人的多項感知能力得到有效激活，其范圍不僅包含上文中提到的嗅覺、味覺以及觸覺，同時也包含系統運動感知以及聽覺感知，而伴隨著相關技術的逐漸成熟，VR技術的多感知性豐富程度也在逐漸提升，其應用范圍也會越來越廣泛。

2虛擬現實技術在職業院校實訓教學中的應用分析

2.1構建虛擬現實平臺

職業院校在實際組織實訓教學活動的過程中，可以嘗試以VR技術為基礎，借助學校現有的移動通信系統設備，根據實際教學的需要進行實訓軟件以及實訓平臺的設計，從現階段的情況來看，部分高職院校已經建立了自己的虛擬現實平臺，其所使用的虛擬現實平臺大致可以分為六個模塊：具體包括項目實踐模塊、系統設置模塊、登錄控制模塊、基礎知識模塊、項目實踐模塊以及設備認知模塊。其中，系統的控制模塊主要包括系統設置模塊以及登錄控制模塊兩大部分。與此同時，項目實踐模塊、知識測試模塊、設備認知模塊以及基礎知識模塊均屬于學習測試模塊的范疇之內。借助于教師的教學引導，學生登錄屬于自己的虛擬現實平臺賬戶，之后學習相關的專業知識。尤其值得關注的是，由于虛擬現實平臺主要應用了VR技術，學生在學習的過程中，不僅能夠實現場景漫游，也能實現通信系統設備的三維展示。學生坐在計算機顯示屏前面，就仿若是身處于基站機房的環境當中，學生可以全方位地觀察基站機房的環境，進而實現人機之間的交互。而針對現實中常見的一些場景以及常用的一些通訊設備，學生則可以在虛擬現實平臺中進行建模，設計自己喜歡的場景。從學生的視角來進行分析，要想真正實現交互漫游，走進多個不同的場景，僅僅需要坐在電腦屏幕前，利用鼠標鍵盤即可實現。針對VR場景中展示的設備，學生可以實時與其進行交互，借助功能演示、虛擬裝配以及三維觀察等方面的措施，詳細了解通信設備的用途以及概念，促使學生能夠對相關的專業知識有更加深入地了解。

2.2高鐵路乘務VR實訓教學

隨著高速鐵路的飛速發展，鐵路公司對高鐵乘務人員的需求量越來越大，對員工的素質和業務技能也越來越高。根據鐵路部門的走訪調研，鐵路部門認為，目前的畢業生，理論知識較為扎實，但設施設備的操作能力和靈活應對現場復雜環境的能力較為薄弱，尤其對于列車上突發事件的應急處理方面幾乎處于空白，這就需要一種新的實訓方式來滿足教學實訓的需要。

VR技術以其沉浸性、想象性和交互性等特點使學習者在純自然的狀態下，使用外界交互設備，通過自身的感知系統，身臨其境的感受虛擬出來的環境，從而克服了傳統教學實訓的種種弊端。如利用VR技術對動車組列車進行建模，營造列車乘務人員的工作環境，設置列車上發生火災、空調故障等突發事件場景，學習者以小組為單位，分別扮演列車長、列車員、餐車服務員、隨車機械師等角色，對該事件進行聯網模擬演練。通過這種方式的訓練，不僅可以提高學習者的業務能力，還可以讓學習者感受團隊協作的重要性，提高臨場配合度，增強團隊的應急處理能力。

2.3城軌車輛VR實訓教學

近年來，伴隨著城市規模的迅速擴大，人口數量的迅速增長，為了有效緩解城市的交通壓力，各地大量興建地鐵。隨著行業發展及人才需求，很多職業院校也紛紛開設了城市軌道交通車輛運用與檢修專業及駕駛專業。城軌車輛的運行是一項具有較高精確性的工作，任何一個微小的偏差都可能會導致不可挽回的后果，對從業者提出較高要求。這就要求學生不只需要掌握基礎的理論知識，更側重具備一定的實踐操作能力，掌握相關設備的操作方法。同時對職業院校城軌車輛專業人才培養中的實訓教學提出更高的要求。