梁家銘
(工商銀行長春金融研修學院,吉林 長春 130033)
職業教育的教學目標是技術應用和技能培訓,重點培養學生的實踐能力,有效解決實際工作中的問題。近年來,國外知名企業大學的教學手段各種各樣,也具有完備的教學設備,但在教學中還存在著缺陷。虛擬現實技術較好解決了這部分缺陷,重點培養應用型技能人才,關注實踐教學內容,提高學生的實踐操作能力。
虛擬現實技術是一種虛擬交互的環境,包含了多媒體、人機接口、傳感器、人工智能和仿真等技術。綜合來講,它以現代高科技為基礎,建立集合了視、聽、觸覺逼真的虛擬環境,用戶與虛擬物體通過設備交互影響,最終獲得真實的體驗。虛擬現實技術不會被時間與空間、現實與抽象限制,在操作者面前呈現無法接觸的環境,幫助人們對宏觀與微觀世界進行探索。
職業性與情境性是教育的本質特征。實踐教學的核心是提高學生的工作效率,為達到這個目標應具備一定的工作情境。虛擬現實的實踐教學應做好職業分析與調查,根據工作目標與程序,分配教學任務,打破時空約束,在一定的情境內完成教學任務,融合“教、學、做”,在不同的情境內開展學習,有效結合了職業性與情境性。
目前,企業培訓重點是培養學生適應工作變換的能力和職業競爭力。實踐教學要求學生具備綜合工作能力,工作崗位與生產實際要緊密結合。基于典型、主流和先進的工藝、設備、技術,科學建立虛擬實踐教學系統,有機整合了情境、工作過程和知識技能學習,學生完成學習任務的同時,掌握了行動技能、工作流程,通過線上實踐模擬解決復雜的問題。但虛擬實踐教學投入成本較高,部分技能問題也可以采取傳統實踐手段解決。
規范性是指學生獲得標準的專業知識、工作技能與工作方法。趣味性是利用多種教學環境和手段,提升教學的吸引力與感染力。在實踐教學設計過程運用虛擬現實技術的構想性,根據學生的個體情況,為教學內容建立實踐教學情境,創造輕松的學習環境,有利于他們掌握知識,增強實踐教學的趣味性。同時,要準確把握規范性與趣味性之間的關系。趣味性要基于規范性,不能脫離教學本身。要根據教學內容適當應用虛擬技術,簡化復雜的問題,獲得最佳的實踐教學效果。
在評估教學系統時以交互性與智能性為主要指標。利用虛擬現實技術的交互性,設計虛擬現實實踐教學系統,鼓勵學生積極投入到學習中,共同解決現實問題。通過系統全面反應學生的操作結果,客觀反應學生的操作狀況,快速分析學生學習現狀。
虛擬現實技術依賴軟硬件體系在實踐教學中應用,分為企業層、平臺層與實踐層。企業場景和生產管理數據經層次轉換后出現在學校虛擬環境,各個企業基于網絡環境,構建仿真環境,把數據傳輸至虛擬現實平臺層,幫助企業歸納和整理各個場景的數據,且通過虛擬現實平臺模型實現應用和展現。學生在實踐層的虛擬場景內操作實踐模塊,在虛擬場景內布置物體,對其評估和優化,幫助學生在虛擬場景中完成任務,達到實踐教學目標。
該企業主要采取流水線的生產模式,以分段方法對船殼進行組裝后,安裝調試船艙內設備。因船體規模較大,船室較多,以及設備擺放不規則等,造成流水線生產不平衡、廠內物流受阻、在制品嚴重擠壓等。為解決實際問題,企業結合生產管理的實際要求,科學合理的設置實踐教學內容,運用全景設備和合成軟件在船舶機艙內部建模,保證虛擬現實場景與真實場景高度相似;企業利用ERP系統獲取即時生成數據,重現生產程序。學生在實踐層利用720云等全景平臺分析企業即時數據,優化產業布局,尋找解決措施。
虛擬現實技術的應用,可以避免企業員工因操作失誤而發生安全問題,操作人員通過虛擬技術實現了沉浸式教學,在虛擬的環境中嘗試解決問題的多種可能性,真是的感受到現實中問題帶來的風險,在大型模型制造、醫學手術、微觀科學等領域教學起到了重要的作用,增強了學習的互動性,培養了學習熱情,挖掘了學生的潛力。虛擬現實的交互方式以信息維度向學生傳輸更多的訊息,全方位從學習對象角度思考并解決問題,達到認知世界的目的。虛擬現實的互動性較強,且安全可靠,降低了學生探索學習的難度,促使他們勇敢嘗試和思考,通過安全有趣的方法,提高學生的學習水平。
綜合分析,在培養應用型技術人才的教學活動中,科學應用虛擬現實技術,有效解決了非現場教學存在的缺陷,增加真實體驗,強化實踐交互感,節省設備操作時間,有利于學生實現彈性學習需求,提高了培訓效率。在教育培訓中,應科學利用現代信息技術,建設虛擬仿真項目,實現了教育方式創新。