VR技术在职业教育中的运用价值与瓶颈突破

■摘 要：VR技术在职业技能教学实习中的运用，最主要的难点不在于技巧而在于资源，资源库的建立与充实是难点，是当下的一个瓶颈问题。在知识与专业的分工越来越繁杂与精细化的今天，一个教师是无法做到全知全能的，正所谓隔行如隔山。所以VR教学课件的制作需要跨专业教师团队的配合和跨学校的校际合作。

■关键词：VR技术；提质增效；瓶颈突破

教育工作者和学习者不断发现传统教学方式和教学内容中存在的弊端和缺陷，意识到教育改革的紧迫性和重要性，并不断尝试着推进教学方式的革新，VR技术进入大家视野并日益受到大家的青睐。特别是职业教育，当下最主要最直接的途径就是要将现代科学技术应用到教学实践中，运用VR技术来优化教学模式，增强教学实效，为现代教育创设多样化的教学环境，打造真正意义上的现代化职业教育，使其能够和时代发展趋势更契合。

一、VR技术的发展与应用

（一）VR技术简介

VR技术为虚拟现实技术的简称。目前的VR技术实际应用大致可以分为四类，常见的是桌面虚拟现实系统，多用于汽车拆装、动物解剖、医学护理等专业。其次是沉浸虚拟现实系统，使用者需要借助VR头盔显示器把视觉、听觉等与外部世界进行隔绝，从而产生身临其境的错觉，一些科技体验馆有此配备，这一类目前在教学层面的普及率不高。另外还有分布式虚拟现实系统和分布式交互仿真系统。

（二）VR技术在我国的发展现状

与发达国家相比，我国在VR技术上的研究起步较晚，和一些发达国家相比还有很大的一段距离。虽然VR技术是一项投资大、难度高的高科技，我国仍然投入大量人力、物力和财力发展VR技术。2022年11月12日由南昌虚拟现实研究院牵头联合青岛虚拟现实研究院共同组建国家虚拟现实创新中心揭牌，同期，教育部在“国家智慧教育公共服务平台”也投资搭建了“虚拟仿真实训”平台，供全国教师、学生及其他人士进行学习和实训。

二、中职学校实训教学现状分析

（一）中职学校学生学习现状分析

中等职业学校的培养重点在于技能而不在于理论。多数中职学校学生愿意动手操作并且能做得很好，例如在学习计算机组成时，如果单纯地讲解计算机软硬件的理论知识，就很难激起学生的学习兴趣，他们愿意动手操作，会积极参与，并在参与中获得成就感。

所以，中职教学重在培养学生的动手能力和专业技能。

国家对职业教育高度重视，目前各地中职学校的实训设备水平都有了很大的提升，但技术在日新月异地变化，职业教育需要与经济发展高度契合，实训设备的更新就变成了长久的命题。

（二）中职学校实训教学现状分析

中等职业教育以技能型应用人才的培养为主要目标，其课程分为公共基础课和专业技能课，专业技能课教学又分为专业理论教学和专业技能教学，专业技能教学重点在实训（实习）。实习以在学校实训室实训为主，占学时数多，企业顶岗实习是到企业实习，实习时长为6个月左右。例如《中等职业学校计算机专业教学标准（试行）》指出，“每学年为52周，其中教学时间40周（含复习考试），累计假期12周，周学时一般为28学时，顶岗实习按每周30小时（1小时折合1学时）安排，三年总学习时长为3000至3300小时。”但因种种原因，中职学校很少能开足开齐实训课。

1.中职学校实训设备价格昂贵

一些中职学校的领导认为实训设备贵，有了实训设备，其耗材需要持续投入大量资金。与其在这方面投入大量资金且见效慢，不如搞基建或校园文化建设。例如建立一个满足50人使用的计算机网络实训室大约需要200万元。再如一台普通车床5万元，建立一个机电车床实训室252万元到300万元，还需要为耗材持续投入大量资金。没有实训室或设备数量不足，无法满足实训要求，就不能体现“实践出真知，实践长真才”“坚持在干中学、学中干”。

2.实训操作过程中存在安全隐患，不能开足开齐实训课

只要是实训，就存在安全隐患，一些教师、学校为了减少麻烦，就本着多一事不如少一事，尽量减少实训课数量。笔者所在学校就曾出现几次安全隐患，譬如机电专业学生在进行车削实训时，从原先使用木料练习转换为使用铁棒练习，有几个学生没有按照要求有序操作，而是直接加大力度，把车刀下得特别深，造成动力电机变声，车床跳动。所幸教师发现及时，进行了快速处理。又如服装专业的学生在练习电动缝纫时，一名学生将剪刀塞到高速运转的缝纫机的针下面，针断了，发出刺耳的声音，教师了解情况后对学生进行了严厉的批评，家长居然没有意识到问题的严重性。有位教师在指导学生进行计算机组装实训中，加电测试前没有清理机箱内散落的小物件，直接加电测试，造成主板损坏，并产生烟雾和火花。

面对具体学情和实训现状，如何突围？VR技术的成熟与更新为职业教育打开了一扇大门。

三、VR技术运用于中职实训教学的优势

使用以VR技术为基础的虚拟实训室进行专业课实训，相较于普通真实实训具有多方面的优势。利用虚拟实训室能构建虚拟场景满足实训需求，可以减少安全隐患和降低设备维护更新投入。

（一）构建虚拟场景，满足实训教学需求

利用VR技术建立的虚拟实训室模拟各种真实场景，学生在虚拟场景中进行实践操作可以提高技能和应用能力。同时，还可以模拟真实实训或实际工作中可能发生的各种情况和问题，让学生从中学会应对和解决实际工作中遇到的挑战。

现实生活中的一些工作场景很难在真实的实训室搭建起来，而虚拟仿真实训能够模拟这些很难存在、不存在或者复杂难以实现的工作场景，也可以模拟企业工作环境，满足中职专业课的实训教学。如防火减灾技术专业、输配电线路施工与运行专业，学生可以通过VR技术模拟工作场景，提高实践和应变能力，提质增效。

（二）搭建虚拟仿真实训平台，激发学生学习兴趣

教师使用传统教学方法讲授专业课的理论知识有些枯燥，使本身不太难以理解的理论知识也变得晦涩难懂，学生专业理论学不好，又怎么能将理论与实践联系起来呢？传统的实训教学，常常采用教师边演示边讲解要点和注意事项，然后由学生练习。学生本就不多的学习兴趣，也被这种传统的教学形式搞得荡然无存了。

VR技术对于刚进入中职的学生来说也是一种新鲜的事物，虚拟仿真实训平台是他们在传统的课程学习中没有接触过的教学情境。基于虚拟现实技术搭建的情境教学模式和仿真实训平台可以为学生提供各种感官上的刺激，呈现出丰富多彩的知识世界，也能给学生带来游戏感受，有助于激发学生的好奇心，有助于学生从被动学习转变为主动学习。

（三）运用VR技术教学，减少安全隐患

由于中职学生专业理论基础知识学习不扎实，实训课上教师演示操作过程、讲解操作要点和安全事项，他们也不认真听教师讲，都想直接上手就做，尽快完成实训任务。盲目实训很容易发生安全问题。学生可以在虚拟场景中进行实训操作，掌握操作流程和操作要点，也可以模拟各种工作过程中可能发生的安全问题和操作问题情境，让学生学会应对和解决实际工作中的挑战和问题。在机电应用技术专业的车削实训中，学生可以先通过VR实训来操作，当掌握了车削力度、实训的要点和注意事项后，再使用真实的机电实训设备进行实训操作，以避免安全事故发生。

（四）虚拟与现实结合，节省更新和维护成本

中职实训设备价格昂贵，数量一般不能满足一人一台（套）的实训需要，在真实的实训过程中，通常以6人及6人以上的小组为单位进行实践操作。要想让学生熟练操作，能在职业技能大赛中夺魁，就需要加强训练，这样一来，就会加速设备老化或零件损坏，因此学校就需要投入大量的资金进行维护。对于一些特殊的设备，例如机器人、无人机等，只能供少数人使用，其他学生只能观看教师演示。另外，实训耗材需求量大，也需要持续投入大量的资金。

四、VR技术运用的瓶颈与突破

VR技术在教学中的运用，首先基于智慧教室的建设。从硬件上说，一般包括智慧黑板、授课系统电脑、控制学生头显的VR控制器、学生端的IPAD及VR头盔等，市场价位较高，参数复杂。智慧教室建设是一项专业水平极高的工程，必须依赖第三方设计装配并负责后期跟进管理。目前也有一些专业公司为中高职学校安装专业装备，包括VR场馆设计与建设，帮助培养VR专业人才和进行师资教学能力培训，提供VR教学实训资源，规划创新教学实训模式，跟进 VR教学资源运用过程中的问题解决，中职学校可以通过市场化运作，校企合作开发VR资源和VR人才培养及配套服务应该是当下一个主要的渠道。

VR技术在职业技能教学实习中的运用，最主要的难点不在于技巧也不在于装配，而在于资源。因为运用技能完全可以通过短期培训和平时的摸索历练达到，硬件设备也可以通过市场采购由专业机构来协助完成。资源库的建立与充实是难点，是当下的一个瓶颈问题，在知识与专业的分工越来越繁杂与精细化的今天，一个教师是无法做到全知全能的，可谓隔行如隔山。所以VR教学课件的制作需要跨专业教师团队的配合和跨学校的校际合作。譬如建筑专业的二维图，如何把它拆解开来，细化到每个部分、每个环节，然后以三维动画的形式把他们呈现出来，这既需要建筑专业的课程教师对知识结构的解读，也需要计算机专业的教师、动漫专业教师协同作战。当然，校际同行的合作、共建共享更是不可或缺的。护理专业人体结构的认知与解剖学的初步认识以及基本护理技能的实训，都需要专业教师开发利用VR资源并合理使用；汽修专业机械的拆装，更是一个需要不断更新的教学实训内容。新技术不断涌现倒逼着职业教育的专业设置与专业教学必须跟进，所以VR教学资源库的建设绝不可能是一劳永逸的事，需要月月新，日日新。

目前有一些专业的教育研究机构，包括一些职业教材的出版机构，配合教材提供部分教辅资料，也会有配套的教学资源，其中包括一些质量相对比较高的VR课程资源，中职学校可以增加预算投入，通过招标，由专家团队遴选出质量较高的资源为我所用。这些资源专业化水平比较高，使用方便，因为是商业化运作，后续的跟进服务也是比较到位的，就VR资源的构建而言，它实际上是一个捷径，不足的是，教材会不断修订，各学校的校情与学情差异性大，既成的资源很难普适，需要调整和更新，提高针对性和实用性，所以教师自身不断学习、努力提升依然是关键所在。

可喜的是，全国VR教育资源管理云平台就是将海量的教育资源和丰富的教育工具集中在云端平台上，不需要使用专业的、昂贵的VR设备，便能实现无门槛的VR教学。由此看来，VR技术在教育上的应用越来越广泛，将成为未来教育特别是职业教育重要的辅助手段和实训方式。

参考文献

[1]赵培欣，范可心，曹来领.职业教育实训教学效能提升文献综述[J].现代职业教育，2019（3）.

（作者：高操，宿州环保工程学校教师）