虚拟现实技术在“三教”改革中的应用研究

杜洪香 冯加锋 王锐 郭东峰

摘 要：虚拟现实技术作为一种创新的教育手段，在职业教育领域有着广阔的应用前景。当前研究主要集中在虚拟现实技术的基本理论方面，较少关注学习资源设计与实操应用；此外，“三教”改革的研究多停留在理论层面，缺乏对“最后一公里”操作层面问题的探讨。深入分析虚拟现实技术在职业教育“最后一公里”的应用现状并提出解决方案，以期为促进现代职业教育发展提供借鉴。

关键词：虚拟现实技术；“三教”改革；最后一公里；虚拟学习空间

Research on the Application of Virtual Reality Technologyin “Three Education” Reform

Du Hongxiang Feng Jiafeng Wang Rui Guo Dongfeng

（Weifang Vocational College，Shandong Weifang 261041）

Abstract：Virtual reality technology，as an innovative educational tool，has a broad application prospect in the field of vocational education.Current research mainly focuses on the basic theory of virtual reality technology，with less emphasis on the design of learning resources and practical application.Additionally，research on “Three Education” reform is mostly theoretical，lacking exploration of the practical “last mile” issues.By deeply analyzing the current application status of virtual reality technology in the “last mile” of vocational education and proposing solutions，this research aims to provide references for promoting the development of modern vocational education.

Key words：Virtual reality technology;“Three Education” reform;Last mile;Virtual learning space.

一、研究背景、目的和意义

随着虚拟现实技术的飞速发展，教育界开始认识到其在职业教育中的潜在价值，虚拟现实技术在为学生提供真实且安全的学习环境、为教育带来更加生动和互动的学习体验、培养学生团队合作能力等方面具有积极意义，但应用研究尚不够深入。

随着互联网技术的发展，教师应运用现代信息技术更新教材和改进教法，以适应新技术的发展，教师、教材、教法“三教”改革应运用新技术贯穿实验、实训、实习等教学过程，以保证教学质量。

“信息技术与高等教育深度融合”的指导思想是国家提倡的，研究虚拟现实技术在“三教”改革领域的应用现状及未来发展趋势，有助于解决互联网背景下职业教育教学面临的教学资源与教学需求契合不够、传统教学模式与信息技术融合不足、现有VR教学平台总体使用效果不佳、专业教师教学理念转变滞后于互联网时代发展的问题，对进一步深化内涵建设具有重要的实践意义和理论价值。

二、虚拟现实技术在职业教育中的应用现状分析

（一）虚拟现实技术在教育领域中的应用现状

随着现代教育技术的飞速发展，新技术不断涌现，在国家对教育信息化极度重视的背景下，近年来，在教育研究领域中，虚拟现实技术是当之无愧的热点，在教育领域具有划时代的意义。

国内外专家对虚拟现实技术在教育中的应用进行了相关研究并取得一定的进展，研究内容包含基本问题的一些理论概述，也有一些实证研究。研究范围从学习资源与学习环境构建的研究到虚拟社区、虚拟校园、学习效果评价等方面。研究重点放在了虚拟现实的发展现状和趋势、技术基础等理论问题，缺少学习资源的设计开发。目前，虚拟现实在教育领域应用较为广泛，并且有近19%的文献是围绕着虚拟现实在职业教育中的应用开展研究的，但都仅仅围绕着理论层面，仍属于理论研究方面的内容，真正的应用实践设计类十分缺乏，结合职业教育“三教”改革的研究内容更少。

（二）虚拟现实技术与“三教”改革融合的研究现状

目前，对虚拟现实技术的基本理论研究较多，关于学习资源设计开发实操类的较少。对“三教”改革的研究也仅仅是停留在对“三教”改革重要性的认识、改革途径研究、改革作用研究和“三教”改革背景下，相关的课程与质量保证体系如何构建等理论层面的研究，在解决“最后一公里”的操作层面上，还很少有人涉猎。围绕产业现实状况、区域人才需求，基于虚拟现实技术手段，以线上线下教学模式改革等为着力点，带动提升教师信息化水平、新型教材建设，对深入开展机械类专业职业教育“三教”改革研究非常必要。

三、虚拟现实技术对于职业教育“三教”改革的意义和价值

（一）提升教师专业素养

虚拟现实技术在职业教育改革中的应用，确实可以为教学带来很多新的机会和挑战。在教师专业素养方面，可能会涉及以下一些问题：技术媒介素养不足，虚拟现实技术相对较新，教师可能缺乏熟练使用这些技术的经验，需要学习和适应如何操作和管理虚拟现实设备以及相应的软件；教学内容设计方面，教师需要重新考虑如何将课程内容转化为适合虚拟现实环境的形式，以充分利用技术带来的优势，如沉浸式体验和互动性；学习评估方面，虚拟现实环境中的学习评估方式可能与传统方法有所不同，教师需要思考如何准确地评估学生在虚拟现实环境中的表现；技术支持与维护方面，虚拟现实设备的维护和故障排除需要专业知识，教师需要学习一些基本的维修技能或者依赖技术支持人员；学生需求多样化方面，学生对于虚拟现实的接受程度和使用习惯各异，教师需要考虑如何满足不同学生的需求。

（二）满足学生个性化学习需求

虚拟现实技术可以有效满足学生个性化学习需求并构建出富有互动性和沉浸感的虚拟学习空间。利用虚拟现实技术，教师可以为每个学生创建个性化的学习体验，根据学生的兴趣、学习风格和学术水平来定制教学内容。在虚拟学习环境中，学生可以选择不同的学习路径和主题，根据自己的需求和目标进行学习，从而更好地满足他们的个性化需求。虚拟现实技术可以提供实时反馈和评估，帮助学生了解自己的学习进展，及时调整学习策略。教师可以通过虚拟现实技术进行一对一或小组辅导，针对每个学生的难点和需求进行详细解答和指导。

利用虚拟现实技术，创造出逼真的虚拟学习环境，使学生可以沉浸其中，增强学习体验和参与感。在虚拟学习空间中，学生可以与虚拟对象互动，进行实验、模拟操作等，增加学习的趣味性和深度。虚拟学习环境可以连接不同地点的学生，实现远程合作和协作，促进跨文化、跨地域的交流。利用虚拟现实技术，可以再现各种实际情境，例如历史事件、地理环境等，帮助学生更好地理解和体验学习内容。在虚拟学习空间中，可以整合各种多媒体资源，如视频、音频、图像等，丰富学习内容，满足不同学生的学习方式。

四、虚拟现实技术在职业教育“三教”改革中的实现策略

（一）对教师进行专业素养培训

提供针对教师的虚拟现实技术培训，帮助他们熟悉操作、内容设计和故障排除等方面的知识专业培训。鼓励教师与技术专家、教育专家等跨领域合作，共同设计和改进虚拟现实教学方案。提供丰富的虚拟现实教学资源和案例，帮助教师更好地融虚拟现实技术到教学中。创建教师社区或平台，让教师可以分享他们在虚拟现实教学中的经验和教训，相互学习借鉴，进行经验分享与交流。建立学生、同行和专家的反馈机制，帮助教师不断改进虚拟现实技术教学方法和内容设计，形成持续反馈机制。虚拟现实技术在职业教育中的应用需要教师积极适应，提升自身技术素养和教学设计能力，同时也需要教育机构和政策部门提供支持和资源，共同推动教育改革的进程。

（二）构建丰富的教学资源

按照专业课程教学大纲要求，各门课程按照教学大纲提取知识要点，开发碎片化三维互动资源，实现教学内容由2D到3D、静态到动态的转化，使所教授知识呈现立体感，以三维可视化、交互操作的形式进行传达。激发学生学习兴趣，使学生易学、愿学、爱学。VR教学资源支持电脑、手机、数据手套、3D头盔等多种终端的应用，为教师和学生构建更加丰富多样的教学资源，以促进学习效果的提升。

通过专业资深教师系统化、专业化规划，按照规范化、精细化的开发标准，对前期完成的VR课程教学资源进行优化提升，根据专业培养方案，建设职业教育课堂教学、实验教学、实训教学、自主学习的VR教学资源及AR版规划教材。

（三）搭建虚拟学习空间

首先确定教学目标和学生需求。确定要在虚拟学习空间中实现的教学目标、学科内容和互动性。根据需求选择适合的虚拟现实平台或工具。这可能包括虚拟现实头盔、虚拟现实手柄、交互式显示设备等。选择平台时要考虑用户友好性、硬件要求和技术支持等因素。第二，根据教学目标，设计虚拟学习环境，包括场景、元素、互动和资源。确保虚拟环境能够支持学生参与、互动和实践。第三，开发适合虚拟学习环境的教学内容，包括多媒体资源、模拟实验、互动任务等。内容要丰富、吸引人，并能够有效地传达知识。第四，培训教师使用虚拟现实平台和虚拟学习环境。确保教师能够熟练操作技术并有效地引导学生进行学习。第五，引导学生进入虚拟学习环境，确保他们了解如何使用虚拟现实设备，并能够自主地进行学习和探索。互动和评估，利用虚拟现实技术，创建各种互动元素，如实验、模拟任务、角色扮演等。同时，设计适当的评估方式，以监测学生的学习进展。第六，提供必要的技术支持，确保虚拟学习环境的稳定运行。定期检查设备，解决可能出现的技术问题。第七，收集学生在虚拟学习环境中的数据，分析学习行为和表现。根据数据优化教学内容和互动元素，以提供更好的学习体验。第八，不断地根据学生和教师的反馈进行改进，优化虚拟学习空间的设计、内容和互动性，以适应不断变化的需求。

总之，虚拟现实技术为教育带来了全新的可能性，通过明确的目标、合适的平台选择、精心设计的虚拟环境以及有效的管理和优化，可以构建出丰富、互动和有意义的虚拟学习空间，为学生提供更具吸引力和效果更佳的学习体验。

五、未来展望与建议

未来虚拟现实技术一是更加注重沉浸式体验，通过更真实的感觉、更逼真的场景，增强学生的参与感和学习效果；二是更深入地融合产业实践，为学生提供与实际工作场景相似的模拟环境，使他们更好地掌握实际技能；三是促进不同学科领域的融合，创造出多学科交叉的教学环境，培养学生更广泛的知识和能力；四是能够为学生提供个性化的学习路径和内容，根据每个学生的兴趣、能力和学习风格进行定制，五是有助于实现跨时空的合作和交流，学生可以与来自不同地区的同学合作，分享经验和知识；六是结合人工智能，为学生提供智能化的辅助教学和个性化的学习建议；七是为学生提供进行虚拟实验和创新设计的平台，推动他们在实验和创新方面的能力发展。

虚拟现实技术应用在“三教”改革中，可以解决在“最后一公里”操作层面的问题。将虚拟现实技术与教学过程深度融合，充分利用VR技术的沉浸性、交互性、构想性，提高用户体验。虚拟现实技术在“三教”改革中的推广应用离不开教育管理部门的政策支持与引导，政府应制定相应政策，鼓励产学合作，提供资金支持和奖励，促进职业教育改革的可持续发展。

参考文献：

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［2］朱玉凤，朱殷勤.初探虚拟现实技术在高等职业教育教学中的应用［J］.科技创新导报，2016，13（35）：157、159.

［3］冯佳，安建强.虚拟现实技术在国内教育中的运用现状与趋势分析［J］.北京广播电视大学学报，2020，25（1）：39-47.

［4］程琳琳，欧薇，余国兴.虚拟现实技术在高职教学中的应用与前景［J］.广东交通职业技术学院学报，2017，16（4）：97-99.

（责任编辑 陈润梅）