张 浩 潘 晖 吴 舒
(菏泽职业学院,山东 菏泽 274000)
随着新兴科学技术的发展和改进,VR技术日趋成熟。而在经济新常态下,职业院校的校企合作模式亟须寻求创新和突破。VR技术的应用让校企合作有了新的切入点。
虚拟现实技术又称“虚拟环境”,英文名Virtual Reality,简称VR技术。随着互联网的发展,科学家研究如何将虚拟带到现实中来,在2016年虚拟现实(VR)技术已经有了初步发展,尤其是近些年来,行业发展处于快速期。2019年,随着全球5G技术的发展与普及,5G技术推动将有效助力云VR的发展,目前全球虚拟现实(VR)产业处于部分沉浸期。
虚拟现实技术是指采用以计算机为核心的现代高科技手段生成逼真的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等一体化的虚拟环境,用户借用一些特殊的输入、输出设备,采用自然的方式与虚拟世界的物体进行交互,相互影响,从而产生亲临真实环境的感觉和体验。
2.1 沉浸性。又称侵入性,使用户感觉完全置身到虚拟的世界中,被虚拟的环境和事物所包围。利用计算机创建出来一种三维立体的虚拟环境,让使用者有一种身临其境的感觉,感受到自己属于三维立体虚拟环境中的一部分,同时能够让使用者从观察者的身份转化成参与者的身份,让使用者体验更多的主动权。沉浸性是来自于虚拟环境中存在的多维度感官刺激和多重表征,除了我们常见的听觉感知、视觉感知之外,还有嗅觉感知、触觉感知、和运动感知等,所以沉浸性指的是虚拟环境中多重刺激表征和逼真性的特性。
文字:沉浸于文字的描述的情节中,是自我想象的空间中。
语言:沉浸于语言的描述的情节中,是自我想象的空间中。
电影:沉浸于视觉和听觉的效果中,使人感觉置身其中,特别是3D电影。
2.2 交互性。指虚拟环境能够相应人的自然行为,能够与人互动。使用人不使用键盘和鼠标等硬件设施,而是通过感知系统检测使用者的输入信号,再通过多重感官反馈给使用者,用自然的方式和虚拟环境进行互动,让使用者有一种在真实环境中的感觉。通过用手来直接“操作”虚拟环境中的物体,同时得到相应的类似自然方式的触觉反馈。“沉浸性”和“交互性”被认为是虚拟现实技术最普遍也最为重要的两个特征。
2.3 想象性。虚拟场景都是由设计师通过想象,是有设计者想象出来的,既可以是真实现象的重现,也可以有想象的成分。比如,建筑设计,细腻显示技术能够比图纸描绘更形象生动,有真实感。通过虚拟现实技术把理性与感性相结合,创造出认为想象的场景或者事物,帮助人们思考和想象现实中不存在的事物,提高感性和理性认识,促使人们深化概念,引发新的联想。
以上3I的特征,更多的是从技术的角度来分析VR的特点,然而,当VR技术真正用于教学时,其3I特征会有所改变,在不同知识类型中使用时,呈现出不同的教学特点。
1.1 学校适应企业需求能力有待进一步提高。由于学校专业教师短缺,缺少与企业需求的深入探讨,造成从专业设置、课程设置、培养方式、教学过程等各个方面,都与企业的需求不相符合。因此,不会形成规范的校企合作人才培养体制和机制。学校技术服务能力和产品研发能力相对比较薄弱,对合作企业来说没有较大的吸引力。学校中部分专业还是沿用传统的教学模式,重视理论的完整性和系统性,缺乏实践性、创新性、针对性和相应的职业特色,难以形成符合企业岗位相匹配的独立实践教学体系。学生在课堂上学习的知识与技能,与企业上的要求还有一定的差距,从而出现一方面学生毕业后满足不了企业顶岗实习的要求,一毕业就失业;另一方面,企业也因生产的需求,出现用工荒的境地。目前,大多数专业的校企合作模式仅仅停留在浅层次上,学校提供生源,企业安排课程,插入到学校原本的培养计划中,没能从培养目标、课程开发、实训建设、专业设置、实训教学、人才培养方案与教学评价等方面进行深层次的合作。
1.2 企业参与职业教育发展的动力不足。企业的目的主要是以经营为主,作为市场经济的主体,其参与到职业教育中来的主要动力也是为其经营目标。有些企业认为参与到校企合作中,对于企业的投入和产出不成正比。
对自己的经营影响不大,没有把校企合作作为其发现和培养人才的途径。企业与职业教育合作的动力不足主要有以下三点问题。第一,费用问题,企业需要排专业教师到院校进行专业课介绍,用人成本较高;后期学生需要到企业实习,安排学生吃住;学生工作效率不高,生产废品率较高。第二,场地问题,企业与职业院校合作以后,实训场地有限,不可能真正地把生产环境复制到学校的实训室中,大规模的建造实训室又不现实。第三,风险问题,学生在实训或实习过程中,一旦发生生产事故,企业要承担相应的医疗费用或抚恤金等,对企业的社会声誉也会有一定的影响。
1.3 校企合作的有效模式尚未形成。现在大多数的校企合作都不是学校和企业自身的一种动力需求,甚至为了迎合教育部门相关政策,学校提高政绩,企业提高效益,多数是不规范的、短期的、靠人情关系来维持的低层次的合作。目前急需一种创新性校企合作的新模式、新方法,既满足职业学校的管理制度和运行机制,又能保证企业的利益和风险的管控。推动校企合作的有效发展。
作为职业教育的培养对象,不仅需要掌握相关专业的理论课程,动手实践操作在教学评价中也占有很重要的地位。通过VR技术,学生可以在实训室把理论课程的教学和实训课程的实验相结合,学生亲身的体验和动手相结合,通过提高学生的动手能力和实践能力,从而提高学生的个人素质和专业水平。
引入机电专业成熟企业与VR龙头企业相结合,利用先进技术开发各类专业课VR实训平台,VR+电焊、VR+工业机器人、VR+加工中心等项目,把典型的机电专业工作场景,以VR技术为支撑,以实训项目为载体,让学生在实训的同时,感受真实行业的标准与要求。
从根本上实现“毕业既就业”的问题,通过深度有效的校企合作模式、建设具有实战应用型的VR实训室,以市场为主导,引领人才培养方向的课程设置和资源配置,实现产业和专业、行业标准和实训课程、工作和教学的统一。以VR实训在校企合作中的应用为切入点,促成学校教学创新改革、人才专业化培养、企业精准用人的“共赢”局面。
从我国消费需求、投资需求、出口和国际收支、生产能力和产业组织方式、生产要素相对优势、市场竞争特点、资源环境约束、经济风险积累和化解、资源配置模式和宏观调控方式九个方面看,我国经济发展已经进入了新常态。经济发展新常态其中有一特点,从要素驱动、投资驱动转向为创新驱动。VR技术的应用正是在校企合作中的创新探索。
在教学过程中,VR技术为学生提供一种新型的人机接口,利用计算机生成交互三维环境,在职业教育实训室建设中,将沉浸性、交互性、自主性、多感知性等融入教学过程中,以实训室为依托,基于“互联网+”的手段实现教学模式创新、教学方法创新、教学内容与实际同步。
在实训过程中,VR实训室极大解决职业教育学生的实习实训问题,课堂教学与实际相互衔接,培养学生的基础知识与专业职业技能的融合。同时VR在实训中的应用将使加深教学深度,教学系统化更强,对培养职业管理型人才及综合素质较高的专业技术人才的目标将更加有利。
基于VR技术的实训室建设在校企合作中的推广,对于学校方面,等比与传统模式下的实训基地建设更加的省钱、省场地、省人工。在解决学校学生实习实训的同时,使得常规的外出实习实训的安全风险得以规避,安全管理的压力得以控制。对于企业方面,解决企业实训方面安全教育、入职培训、技能培训等问题,将实训室作为企业培训和教育的窗口和平台。同时,企业还可以委派丰富经验的一线技术管理人员参与日常实训工作中来,通过技术融合和管理融合等不断提高校企合作的质量。
VR技术仿真教学环境构建的目标,是通过VR实训室的建设,打造一个“教学研”的统一实训平台,集教学、项目实训和研发于一体,以VR技术为基础,兼顾专业特色与发展趋势,不断开发与专业技术相融合的应用场景,既可满足日常教学要求,同时又注重项目实训及创新试验。构建能够满足校企合作下人才培养方案的要求,支撑相关专业核心课程和专业实训的教学要求。VR实训室可由1间工作室组成,可供50名学生进行课程授课、实验、项目实训。配置由头显设备、基础设备、拍摄设备、网络设备、授课设备、管理设备等组成的硬件平台。
综上所述,通过虚拟现实(VR)技术在校企合作中实训室建设的应用,可以优化职业院校的实训环境,提高学校实践教学的管理水平,提升教师的综合素养,加快专业建设的步伐,促进校企合作人才培养模式和教学改革的深化,提高企业参与校企合作的积极性,为企业输送高水平的优质人才。