VR/AR技术在高职院校教学及实训中的应用研究

项婷婷 广州工程技术职业学院信息中心 楚晓丽 广东农工商职业技术学院网络中心

VR/AR技术在高职院校教学及实训中的应用研究

项婷婷 广州工程技术职业学院信息中心 楚晓丽 广东农工商职业技术学院网络中心

VR/AR技术日益成熟，逐步走进大学课堂，是对教师的信息化教学模式的根本变革。VR/AR场景真实并且能够交互，作为注重实训操作的高职院校来说，具有很强的应用性。本文阐述了VR/AR技术的应用背景、在高职教学中的必要性及重要意义，同时对目前VR/AR技术在教育教学中的不足做出思考。

1 引言

虚拟现实（Virtual Reality VR）技术包括增强现实（Augmented Reality AR）、沉浸式VR、桌面VR等系列技术，国内及国际行业巨头正在密切关注其发展：

1.1 国家政策支持及国际巨头投入巨大

十三五规划纲要中指出支持新一代信息技术，虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点。近几年，VR/AR技术飞速发展，穿戴式外设性能迅速提升和价格大幅下降，为拓展VR应用领域奠定良好的基础。“VR+教育”是VR应用最有前景的应用领域之一。Facebook不久前拟投入1000万美元做VR教育。谷歌和微软分别推出了Google Cardboard概念和Hololens。

1.2 应用效果显著

在航空航天、装备制造等战略行业应用成果令人瞩目，波音777机型和空客380机型研发、奔驰宝马公司的虚拟样车及当前美国40%的军事训练都是应用VR/AR环境中进行。

1.3 市场前景

据国家广告研究院等多家机构联合发布的《2016年上半年中国VR用户行为研究报告》中统计，2016年上半年国内虚拟现实仿真的潜在用户预计达到4.5亿，重度用户约为237万，浅度用户预计2700万，国内虚拟现实仿真市场将会迎来爆发式增长，市场前景巨大。用户群体中80、90后占据主导地位，其中6-30岁之间的85后，比例达到28.4%，用户群体范围也从北上广深等经济发达城市向全国范围扩散趋势明显。

2 VR/AR技术在高校中的应用

VR/AR技术正逐步的走进大学课堂，因为VR/AR技术可以在以下方面应用效果显著：

第一，将VR/AR资源库应用于信息化教学。VR/AR资源库内容以虚拟仿真制作具有较强交互性、沉浸性的虚拟现实课堂教学场景，使课堂教学由传统模式向信息化教学的根本改变，创新信息化教学手段，能够让师生足不出户就可以进行逼真的实操训练。

第二，VR/AR在市场中已经逐步形成产业链，产业链涉及硬件制作，内容制作、内容生产工具制作、内容平台搭建和系统研发。高校可以将VR/AR产业链引入到专业建设中，如可以通过VR教学云平台和VR虚拟现实仿真软件、人机交互追踪设备等工具来保证师生共同快速的制作VR教学资源内容，VR教学资源内容范围将针对实操领域的高风险、高成本、不可及、不可逆的教学实验内容，如园林设计模拟、建筑施工生命周期VR模拟、科普文博、VR旅游、VR视频直播等来进行开发。不仅有利于创新计算机学科发展，还可以通过建设VR/ AR领域相关品牌课程，打造品牌专业。如北航等高校已经建立了VR/AR实验室，主要致力于VR/AR研发和应用，教育部已建成200多个虚拟仿真教学中心。

第三，VR/AR重点技术进入课堂，创新人才培养模式，为市场输送VR/AR专业人才。

3 在高职院校中的应用

高职院校不同于一般本科院校，以提高学生实训能力，培养市场需要的人才为主，VR/AR资源库的虚拟仿真教学及实训素材对于高职院校来说尤其重要，在高职院校教学中应用的意义：

3.1 利于推进教学模式转变

VR/AR课堂为学生提供多种形式的虚拟现实的场景和学习环境，打破时空的限制，将虚拟场景与现实世界相结合，与虚拟世界进行互动，增强学生的动手操作能力，提升学生的真实体验，培养学生的自住学习能力。VR/AR技术是多种先进技术的应用和多样学科的交叉和融合，采用多感知、存在感、交互性、自主性参与的学习方式，将VR/AR技术应用于课堂，是对传统教学模式的变革，使师生足不出户就可以使用虚拟化的真实场景进行实操训练。

3.2 推动课程建设

VR/AR技术可以应用于各个专业，将VR/AR技术与各专业建设结合，能够形成新的、适应市场的、利于就业的学科。

3.3 利于产生新的就业增长点

VR/AR应用市场逐步扩大，但是市场的人才并不充足，开展VR应用的高校不多，我校占领就业市场先机，能够为市场培育更多的VR相关创新型、应用型和技术技能型人才。

3.4 推动产—学—研成果转化

有利于在VR/AR项目开发、解决方案研制、资源库开发，关键技术研究，专业技术攻关、大数据分析/可视化等专业领域的成果转化，扩展社会服务能力。

4 展望

对于其他成熟的教育技术，VR/AR技术在教育中的应用还处于简单呈现、交互不深等初步阶段，随着技术人员对VR/ AR资源的研究与深入，VR/AR技术会逐步成为新型有效的教学手段。职业院校学生人数约占我国高校50%，高职院校数量约占高校50%，广东省作为全国职业教育大省，职业院校学生在全国新增技术技能人才中占比达70%，职业教育直接关乎提高劳动者素质这一教育战略，而职业教育更强调实践训练，因此VR在职业教育教学中的应用值得深刻研究。目前，广东省内高校建设VR/AR实训基地的数量不超过10所，高职院校仅有3所，VR技术的就业市场前景广阔，为VR技术人才培养提供了思路。

[1]张志祯.虚拟现实教育应用：追求身心一体的教育.[J].中国远程教育,2016.6：5-15

[2]王同聚.虚拟和增强现实（VR/AR）技术在教学中的应用与前景展望.[J].数字教育,2017.1：1-10

[3]蔡苏,张晗等.增强现实（AR）在教学中的应用案例评述.[J].中国电化教育,2017.3（362）：1-9