浅谈VR技术在职校钣金专业中的可行性

吴祺

摘 要：现在中高职院校对学生的教学从过去的理论教学向理实一体化过度，但由于专业导致钣金课程耗材一直是该专业不可避免要面对的问题，在以往的钣金一体化教学中，我们采取了循环利用的理念，尽可能的节约耗材的消耗，成效不是特别明显。最近随着科学技术的发展，计算机芯片拥有了更高的计算能力，虚拟现实（VR）技术的不断成熟，正好可以满足钣金专业理实一体化教学中对于操作工艺流程的展示反馈的要求。可以说这项技术的应用可以改变汽车钣金一体化课程很大程度的摆脱受到耗材限制的模式，并使教师重新定义对信息化教学应用于专业课实操教学的重要性。

关键词：虚拟现实技术 钣金一体化 信息化教学

虚拟现实技术（英文名：Virtual Reality，缩写为VR），又称灵境技术，是近些年来新兴的一项实用技术。VR利用了动态环境建模技术、仿真技术、计算机图形技术、系统集成技术等多项技术，整合信息并模拟还原人类各项感知，让人在通过计算机所呈现的实时3D虚拟环境中，真实的拥有听觉、触觉、力觉、嗅觉甚至动作反馈，实时反馈，具有身临其境的体验感，实时交互，实现人机互动。

1 虚拟现实技术特点与课程结合的可能性

1.1 沉浸性

目前的虚拟现实技术可以让使用者感受到完整的模拟环境，陷入沉浸式的体验之中。这样的真实感正是在我们钣金一体化专业课程中所追求的，不仅能模拟4S店或是汽修厂真实的维修案例，让学生在学校就能面对最真实的维修环境，反复练习实践，更能解决专业课程巨大耗材的问题，让学生的教学训练不受耗材所限制。

1.2 交互性

在专业学生日常的学习生活中，知识的主要来源主要是书本、网络与少量的实体教学教具，就算学生利用假期时间去进行专业相关的兼职学习，获取的技能也是有限。相对而言渠道单一固定，可操作空间较少，给与学生正确反馈的有用信息更少，而虚拟现实技术本身拥有身体各项指数的反馈信息，并可以进行实时运算反馈，具有交互性，提高学生的学习主观能动性。

1.3 多感知性

虚拟现实技术拥有很多的感知方式，比如听觉、触觉、味觉等等。随着科技的发展，虚拟现实将逐渐拥有模拟我们所有感知的能力。应用于钣金实训课程中，学生在实训时就能体会到维修中每一个细节的变化和反馈，与实际的现实维修没有区别，对于学生操作中的，哪怕细微的操作失误都可以记录并给出结果分析，这样让学生在初次接触一门实操技术时能很好的按规程打下坚实的基础，并能根据实时反馈了解自己的不足和错误，也可以在虚拟反馈中避免一些由于失误引起的不必要的损伤。

1.4 构想性

虚拟现实技术具有构想性，在进入虚拟空间的时候，我们可以和周围的物体进行互动，并拓宽自己的认知范围，并能创造一些客观世界不可能发生或难以重现的场景环境，比如在教学过程中可以模拟一些错误操作所带来的的危害，让学生更直观了解的安全及规范操作的重要性。

1.5 自主性

在虚拟现实的学习环境中，教师和学生不再受限于教学教具的单一性，并大大的降低了在钣金一体化教学中学生可能面对的危险，丰富的虚拟资源可以满足教师各方面的教学，不仅在日常教学中可以应用，也可以在相关技能比赛训练中运用，让学生在学习过程中根据自我表现的实时反馈自我提高自我纠正，让学习与训练更规范化系统化真实化，并在这一学习过程中，让学生真正成为课堂的主体。

2 虚拟现实技术在当前职校发展中的可行性

2.1 钣金一体化专业在职业学校中的形势

现如今，汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通，截止2019年上半年，中国汽车的保有量已经达到了3.4亿辆，并仍以一个较快的速度在增长。面对发展如此快速的汽车行业，已经形成完整的产业链，并细化衍生出了很多相关的行业及产业，因此作为职校人才培养方向的考量，汽车相关专业就业的岗位空缺势必带动专业的快速发展，这两年汽修专业方向的市场逐渐趋于饱和，而钣喷美容方向的以及新能源方向的专业学生缺口巨大，钣金一体化作为其中较大的一个专业分支，同样有着巨大的人才缺口，前景发展会越来越好。同时这几年随着职业院校教学模式的改革，一体化教学模式的普及，信息化教学的要求不断的提高，虚拟现实技术在钣金一体化专业应用是有保障的，随着技术不断的革新，与专业需求也是相辅相成。

2.2 虚拟现实技术成本与价值的考量

就目前职业学校钣金一体化专业的教学资源来看，不管一个无尘操作车间的建立，还是大梁校正平台及系统的搭建，都需要大量的资金投入。包括焊接相关设备及耗材限制，进一步压缩了学生们实训的环节。如果参加各级各类的汽车钣金比赛，一般两到三年时间，就需要根据比赛章程，更换比赛设备和耗材，其中包括整车车架，车门框架等。因此在专业发展时，我们就会面对一个很现实的问题，怎样利用有限的资金实现最大的价值，对此，虚拟现实技术具有很大的优势。相对于动辄更换设备及实训耗材的传统一体化教学来说，虚拟现实信息化教学可以通过软件的更新就很好的解决了这一问题，符和学校及专业的发展需求。

2.3 虚拟现实技术在教学过程中的优势

如今，虚拟现实技术已经成为促进教育发展的一种新型教育手段。传统的教育只是一味的给学生灌输知识，而现在利用虚拟现实技术可以帮助学生打造生动、逼真的一体化实训环境，使学生通过真实感受来增强记忆，相比于被动性灌输，利用虚拟现实技术来进行自主学习更容易让学生接受，这种方式更容易激发学生的学习兴趣。在虚拟现实的教学过程中，老师和操作者都能实时看到操作中的相關实训项目的反馈，可以及时针对每个人的表现及时纠正，甚至在发生一些错误操作或一些无意识动作时，可以实时记录，并回放纠正分析，让学生更直观的意识到自我的操作不足，更好的提高技能水平。

2.4 未来钣金一体化课程教学模式

目前钣金一体化课程的教学模式已经不仅仅再局限于教师通过教材以及自身经验让学生被动的接受技能，学生已经能够利用信息化手段进行自主学习。虚拟现实技术，作为最新的信息化教学手段，在理实一体化教学过程中，具有无可比拟的优势，如：在钣金件构造教学及工作原理模拟时，虚拟现实技术可以提供1比1的3D建模，让学生直观的了解车辆部件构造及原理;在焊接等实操过程中，虚拟现实技术完整了模拟了真实操作环境，让学生自主通过信息化手段学习。汽车钣金一体化作为具有良好专业前景的专业，应该提前做好理实一体信息化教学模式改革的准备。

3 结语

在2018年年初，我们国家教育部将VR技术列入了教育信息化重点工作任务，明确要求了在职教推进信息技术与高等教育教学深度融合，推动虚拟现实、大数据、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。在这样的大环境之下，作为理实一体化的一线教师更不能墨守成规，按照以前的老旧模式，每次通过换整车车架，门板框架以适应教学与比赛的革新。我们通过虚拟现实技术的特点可以看出这项技术和职教理实一体化的教学完美契合，不仅仅是其投入成本与其价值对比，更是革新了老师信息化教学的教学模式，真正的带给学生理实一体化的学习体验，结合新时代对新型人才培养的标准，我相信虚拟现实技术与钣金一体化课程相结合是一种很好的尝试。

参考文献：

[1]陈浩磊，邹湘军，陈燕，刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线，2011（3），21-22.

[2]张茂军.虚拟现实系统[M].北京：科学出版社，2002.

[3]汪成为，高文.灵境（虚拟现实）技术的理论、实现及应用[M].北京：清华大学出版社，2004.