VR虚拟现实技术在高职院校建设中的应用

何武超 李文广

随着科学技术的飞速发展及社会信息化步伐的加快，高职教育在我国的高等教育领域得到了前所未有的重视。培养高精尖技术应用型人才，大力提升制造业及服务业的水平，是我国当前经济建设的重中之重。这一系列的调整，使传统的教学模式受到了很大的挑战，传统教学模式已经无法满足教学及学习的需求。虚拟技术的应用，无疑将成为教育发展的强劲推动力。

1.VR的概念和特征

VR（ Virtusl Reality）虚拟现实技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统方针使用户沉浸到该环境中1。虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，甚至还包括嗅觉、味觉、力觉、运动等感知，也称为多感知。目前虚拟技术所涉及到的领域包括军事、教育、医学、心理学、商业、影视等，是21世纪的重要发展学科。

VR虚拟现实技术具有以下几个显著特征2：

（1）交互性：指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟环境中得到反馈的自然程度（包括实时性）。主要借助于各种专用设备产生，从而使用户以自然方式如手势、体势、语言等技能，如同在真实世界中一样操作虚拟环境中的对象。

（2）沉浸感：又称临场感，是指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度，是VR技术最主要的特征。

（3）想象力：指用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和联想等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未来进展进行想象的能力。对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力，可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。

2.VR现实技术在职业教育中的应用

（1）虚拟实训基地

虚拟软件和仿真实训设备应用，重在提高实训教学的效果，学校借助虚拟仿真技术，带学生练习到一定程度后改用生产设备，或者生产设备训练与仿真训练交替进行，最大限度扩展学生实训时间，熟能生巧；同时借助仿真软件，发挥学生的主观能动性，满足教学中的个性化需求，实现实训与企业实际生产的对接。利用VR虚拟现实技术建立虚拟训练、培训基地，其“资源”与“部件”也是虚拟的，可以根据需要随时生产各种新设备，教学内容不断更新，实时地训练能够顺应VR技术的发展。基于虚拟现实技术的实训环境中，学生们可以扮演不同的角色，有利于学生的技能训练。例如外科手术技能训练、汽修专业发动机维修训练、菌类培植技术训练、智能机器人控制技能训练、机械模具设计制作训练等。由于虚拟的训练系统，学生们不仅可以避免危险操作，而且能够反复训练，大大提高了在校期间的实践技能。

（2）虚拟设计场景

对于设计专业的学生来讲，虚拟设计场景是非常必要的。如服装设计专业，同学们可以在虚拟现实技术设计教学场景中非常便捷的立体裁剪、布料材质的选择与修改、颜色搭配调整、衣服尺寸修订、流行元素设计等。如室内外设计专业，同学们可以在虚拟现实技术设计教学场景中对室外建筑造型、外墙材质及颜色、户外广告设计、室内装饰装潢设计等各个方面进行不同参数、不同维度的调整与效果对比教学。

（3）虚拟仿真校园

虚拟仿真校园是虚拟现实技术在高职院校的另一个应用方面。虚拟仿真校园将校园的地理空间信息和真实场景相结合，构建一个逼真的虚拟校园。虚拟校园系统为在校师生和社会群众提供了直观、交互性的虚拟环境，增进了师生之间、学校和社会之间的练习，同时可以更好地展示校园文化。虚拟仿真校园有三个应用层面：简单的虚拟校园环境供游客浏览；基于教学、教务、校园生活，功能相对完整的三维可视化虚拟校园：以学院为中心，加入一系列人性化的功能，以虚拟现实技术作为远程教学基础平台3。

（4）虚拟数字图书馆

传统的数字图书馆存在资源形式单一、整合度低等缺点，通过VR技术的应用，能明显改善这些不足。

A.从二维到三维，改善资源类型平面化的缺点。例如：对于珍贵的历史文献，可以借助虚拟现实技术“制造”出三维的虚拟现实文件，这样，普通学者也可以轻松借阅学习。

B.将VR虚拟现实技术应用于图书馆参考咨询方面，可提供一个虚拟的“面对面”环境，实现提问者与参考咨询人员的互动交流。

C.利用VR技术设计制作出虚拟图书馆系统，将图书馆各楼层及各项功能生动地展现在每一位使用者面前。无需繁琐的文字介绍，无需复杂的流畅操作，使观者“身临其境”，零距離观摩4。

3.VR技术在离职教育中的意义

基于VR技术的高职建设模式的应用，优化了学习环境，打破了时间、空间的限制，学牛可以进入物体的内部进行观察，而且可以将几十年甚至上百年才能观察到的变化过程，通过虚拟现实技术，在短时间内呈现给学生观察。虚拟现实技术不仅提高了学生们的学习兴趣，而且大大提升了同学们的思维创新能力。在逼真的VR环境下，学习者的各个感官都在和虚拟的外部世界发生着作用，学习者完全沉浸在虚拟现实创造的学习环境中。

不仅如此，基于VR技术的高职建设模式的应用，提升了高职院校的社会服务水平，实现院校与社会的亲密对接，实现校同服务质量的全面提升。

参考文献：

【l】杨江涛.虚拟现实技术在国内外研究现状及发展【J】.信息通信，2015 （1）：138.

【2】费琳琳.单宏伟.虚拟现实技术及应用【J】.科技咨询，2008（36）：32 -33.

【3】杨秀云.谈VR技术及其在高等教育领域的应用【J】.长春师范大学学报（自然科学版），2014，33（2） -148.

【4】李袁.虚拟现实技术在数字图书馆中的应用【J】.科技情报开发与经济，2009，19（36）-4.