VR技術在職業教育教學中的應用研究

欒婷婷　董楠楠　仇晨宇

摘 要：近年來，隨著VR等信息技術的不斷發展完善，信息技術與職業教育融合的研究不斷深入，并且翻轉課堂為代表的全新教學模式也開始在職業院校中不斷嘗試。對于汽修專業來說，行業要求的“理實一體化”目標由于學校教育資源問題，實操機會相對較少。而將VR技術和翻轉課堂的教學模式引用進來，就可以彌補傳統課堂教學活動的不足，切實提高課堂教學的效率和質量。

關鍵詞：職業教育 VR技術 翻轉課堂 汽修專業

Research on the Application of VR Technology in Vocational Education and Teaching—Based on the Flipped Classroom Teaching Mode of Auto Repair Major

Luan Tingting Dong Nannan Qiu Chenyu

Abstract：In recent years， with the continuous development and improvement of information technology such as VR， the research on the integration of information technology and vocational education has continued to deepen， and the new teaching model represented by the flipped classroom has also begun to be tried in vocational colleges. For the auto repair major， the goal of "integration of theory and practice" required by the industry is relatively small due to school education resource problems. The introduction of VR technology and the teaching model of flipped classrooms can make up for the shortcomings of traditional classroom teaching activities and effectively improve the efficiency and quality of classroom teaching.

Key words：vocational education， VR technology， flipped classroom， auto repair professional

1 引言

近年來，虛擬現實（Virtual Reality，簡稱 VR）教學得到政府的高度重視，國務院印發的《國家職業教育改革實施方案》中提到要“適應‘互聯網+職業教育發展需求，運用現代信息技術改進教學方式方法，推進虛擬工廠等網絡學習空間建設和普遍應用。”虛擬現實技術能夠將現實環境模擬成三維動態模型，使用戶不受空間或時間的限制，沉浸到該環境中。應用到教育行業中，通過營造一個“自主學習、人機交互”的教學環境，可提升學生的學習興趣，增強學生對知識的掌握能力[1]。

隨著教育教學改革的不斷推進，各類院校教育方式逐漸從以教師為中心向以學生為中心的模式轉變，翻轉課堂被認為是一種可以讓學習化被動為主動的全新的學習方式。翻轉課堂重組了學習流程，調整了課堂內外的學習時間，重新分配了不同環節的學習內容，將學習的決定權從教師轉移給學生[2]。美國TALBERT Robert教授曾對翻轉課堂教學方式的組織模式進行了總結：“翻轉課堂主要可以分為課前、課中、課后3個階段，并通過這3個階段進行知識的強化和內化。”職業院校是以促進就業為導向，在學習文化知識的基礎之上，更加強調技術技能培養的學校，其學習方式更加靈活多樣，注重培養學生的實踐與操作能力。因此針對職業教育，傳統課堂、書本教學往往難以取得很好的效果，而組織模式靈活、自主性強、側重實操的翻轉課堂往往能夠收到更好的效果。因此翻轉課堂是職業教育發展的需要，人才培養的需要[3]。

目前國內外關于VR技術在教育，特別是職業教育領域的主要研究如下：華北理工大學的范津寧基于VR技術開發了一款汽修教學實訓系統。武漢職業技術學院的李雪開發了一套在線虛擬實訓平臺，作為職業院校學生進行實驗和仿真的平臺。國立巴黎高度礦業學校研發了一套用于復雜機械設備拆裝的VR培訓系統。愛荷華州立大學設計了一個虛擬培訓研究，比較了虛擬訓練和傳統的體能訓練后知識轉移的有效性，并進行了知識保留測試。波茲南工業大學提出了多種方法，通過觸覺和虛擬現實系統的幫助，為組裝操作創建工作場所條件的沉浸式教育模擬。巴西圣保羅大學針對電力線運行和維護提出了一個VR訓練模擬器。埃爾多拉多研究所開發了用于電工培訓的VR變電站系統[4]。等等。

2 VR技術在汽修專業課堂的需求性分析

從教學資源角度來說，當前多數職業學校由于條件所限，教學資源以臺架和二手車為主，數量也極其有限，且需要定期維護、更換等。這使得汽修專業這個理論與實訓并重的專業，在一些學校被迫成為了理論課程教學，學生在學習過程中接受實訓的機會變得更加困難，動手機會也極為稀少[5]。此外，學生在實操過程中也存在一定的安全隱患。而VR技術需要用到的設備少，學生可以利用手機等移動設備，人手一臺，也不需要增加成本;公用的一體機和眼鏡成本也非常有限。同時，也不存在任何的安全隱患。

從教學效果角度來說，VR技術的最大特點就是使用者能夠在終端感應到最接近真買環境的模擬環境，在浸入式環境打造下，會讓其擁有身臨其境的感覺。學生在學習汽修專業的課程時，傳統的翻轉課堂教學模式是通過課前觀看二維視頻進行知識點學習，這會造成生動性不足、學習積極性不高等問題。而將VR技術融入新的“翻轉課堂”，為學生構建身臨其境的工作環境，學生對相關知識的摸索能夠進一步接近真買狀態，對提高學生學習積極性。在課前，將發動機以三維仿真動畫的形式呈現，通過簡單交互，提高預習效果;在課中，教師通過VR設備邊演示發動機的裝卸步驟邊講授知識點，并使學生們反復操作練習直至掌握，真正做到“做中教、教中學”;課后，教師布置作業，讓學生設計、開發下一節課的VR知識點，在調動學生參與積極性的同時又體現了職業教育的實質——讓學生帶著項目去學習，真正掌握一技之長。此外，同學們可利用移動端設備隨時隨地觀看VR課程進行鞏固復習，打破傳統課堂教學的時間、空間限制。可見，在基于VR技術的“翻轉課堂”教學模式下，任何一個環節都可以彌補傳統課堂教學活動的不足，優化并創新教學模式，切實提高課堂教學的效率和質量。