“鲁班工坊”背景下VR/AR技术对高职化工物流专业教学影响研究

张蕊 张子文

摘 要：“鲁班工坊”背景下，针对留学生在化工物流专业学习方面普遍存在问题的现象，提出VR/AR技术对高职化工物流专业教学影响研究。本文以化工物流专业为例，谈久了“鲁班工坊”背景下VR/AR技术对留学生教学的影响，通过实证研究，发现VR/AR技术的应用可提升高职化工物流专业留学生的课堂教学兴趣；降低语言障碍，增强留学生的知识理解与运用能力；提升化工物流的安全意识；也辅助性的增强了学生的创新能力。“鲁班工坊”背景下VR/AR技术实现了化工物流知识点的可视化，进而提升了高职院校化工物流专业留学生的访学质量，提升了“鲁班工坊”背景下化工物流专业的教学水平和教学效率。

关键词：“鲁班工坊”；VR/AR技术；化工物流专业；日常教学；影响

“鲁班工坊”是一种职业教育国际化发展模式，贯穿职业教育教学全过程[1]；VR/AR技术通过整合化工物流教学资源，实现知识点的可视化，解决留学生存在的各种专业性问题，提高了留学生的学习质量及化工物流专业的教学效率。

一、VR/AR技术提升课堂兴趣

“鲁班工坊”背景下VR/AR技术的应用，使化工物流专业的日常教学氛围更具高度仿真效果，教学过程中，利用VR/AR技术进行投屏，使学生直观的感受化工物流知识及技能要点，营造真实、活跃的课堂教学氛围。VR/AR技术在化工物流专业的应用，不仅提升了课堂教学的氛围与兴趣，还大大提升了学生学习的积极性，使学生对化工物流知识技能的掌握更加严谨、深入。“鲁班工坊”背景下，化工物流专业教学利用VR/AR技术进行授课时，教师要首先帮助学生佩戴好VR/AR设备，然后进行投屏操作，模拟真实的化工物流工作场景。

VR/AR技术的优势在于，虽然学生们并不能触摸到眼前的物流设备，但却能够真切的感受到化工物流的各个环节及物流设备的细节，学生借助VR/AR技术进行化工物流仿真模拟操作，进而快速掌握化工物流的技术要点。通过具有模拟场景的VR/AR技术进行化工物流知识的学习，大大调动了学生学习的积极性，活跃了化工物流教学氛围，提升了课堂教学兴趣。

二、VR/AR技术增强留学生知识理解与运用能力

在高职院校化工物流专业教学中，有许多课程需要模拟真实的操作环境来使学生直观的感受化工物流专业的知识与技能，例如叉车机械物流设备的使用、仓库物流的布局设计及后期仓库物流的使用效果等[2]，都是需要结合真实的体验才能使学生真正掌握化工物流的相关内容。更何况，“鲁班工坊”背景下，化工物流专业所面向的授课群体都是留学生，本身就要面对复杂的专业术语及操作步骤，加上对汉语理解的不透彻，使留学生对化工物流专业的知识技能掌握不充分，造成教学效率低下的现象。VR/AR技术的应用，不仅能够模拟真实的化工物流操作场景，还能有需要的进行实地考察，使留学生对化工专业知识的理解不再停留于课本知识，还能加上VR/AR技术的直观感受与实地考察的理解，从而增强留学生对化工物流专业的理解能力。

化工物流专业实践教学中，大部分课程内容都需要较大的场地、教高的资金及较长的时间才能正常进行教学活动，因此很难实现化工物流实践教学环节。VR/AR技术的出现，彻底解决了实践教学难的现象，教师利用VR/AR技术模拟化工物流的实操场景，并与相关公司合作，研发出具备真实效果的虚拟仿真教学内容，从而使学生强烈的感受到真实的物流运作模式。“鲁班工坊”背景下，VR/AR技术的应用，不仅使学生的知识掌握程度及理解能力得到提升，还在很大程度上提高了留学生的实际动手能力与运用能力，为留学生在实际工作中提供了更为广阔的发展空间。

三、VR/AR技术提升化工物流的安全意识

VR/AR技术在化工物流教学过程中，能够实现对化工物流的实时跟踪，并通过VR/AR设备进行跟踪内容的传输，保证化工物流过程中的安全性，此外，VR/AR技术还可以模拟化工物流意外事故场景[3]，学生通过直观、真实的感受意外事故的伤害情况，提高自身的安全意识。“鲁班工坊”背景下，化工物流专业所面向的学生大多都是留学生，由于国内外文化差异显著，因此语言沟通及对化工物流专业知识方向的认知成为教学过程中的一大障碍。VR/AR技术的应用，彻底解决了这一问题，VR/AR技术以直观、真实的感官教学形式，使留学生通过一系列的VR/AR操作掌握化工物流的知识要点，并通过模拟意外事故场景提升学生的安全意识，与此同时还降低了与留学生沟通的难度系数，增多了学生自主学习的时间，有效提高了留学生的物流安全意识，进而保证留学生的化工物流专业的教学效率。

四、VR/AR技术增强留学生创新能力

“鲁班工坊”背景下化工物流专业教学中，VR/AR技术的应用，为化工物流的创新项目提供了新的动力，虚拟现实的物流操作场景，大大增强了学生的化工物流体验，并直观的冲击学生的想象力，为学生创新能力的培养提供真实的技术支持。将VR/AR技术应用到化工物流专业的教学过程中，利用虚拟现实的头盔或眼镜进行上课，尤其是化工物流操作流程，学生可以通过观看视频，将自身带入实际的化工物流操作中，以视频中的形式加深对化工物流的操作理解。“鲁班工坊”背景下，由于化工物流专业留学生的特殊性，其想象力与创新能力是不同的，因此VR/AR技术对留学生创新能力的培养是辅助性的，可以激发大部分留学生的想象力，从而提高其创新能力。

五、案例分析

（一）VR/AR技术对学习效果影响的回归分析

本研究在天津渤海职业技术化工物流专业“鲁班工坊”项目的留学生中，通过在线和纸质的方式发放问卷200份，回收了190份。通过筛选共得到有效问卷185份，采用逻辑回归分析法来对学生的学习效果进行评价。案例中用化工物流专业留学生课程成绩表征其学习效果，VR/AR技术应用过程中，将学生成绩合格与否作为因变量，将学生的学习兴趣、安全意识、创新能力、记忆力、语言障碍、知识理解与应用、动手操作能力作为自变量，依据回归分析流程对学习效果的影响进行预测。

（二）回归建模

此次研究所选用的回归分析中的二元回归模型，讨论VR/AR技术下化工物流专业对学习效果影响的发生概率，假设N为VR/AR技术对化工物流专业学生学习情况影响的发生概率，其中取值范围为[0，1]，（1-N）为不产生影响的概率。N/（1-N）为产生影响的回归发生比，对其取自然对数为[N/（1-N）]。

设定自变量为C1，C2，C3，…，Ck，因变量为P，则线性回归方程为：

[N/（1-N）]=A0+A1*C1+A2*C2+…Ak*Ck（1）

公式1中k代表回归系数。根据公式1，可以得出学习情况影响发生概率。

（2）

根据公式2可以计算出对学生学习兴趣产生影响概率。此次实验中VR/AR技术的应用与语言障碍成反比；与留学生课堂兴趣成正比；与知识理解与运用成正比，与创新能力成正比，与安全意识成正比，应用VR/AR技术后有效解决了留学生现存的学习问题，有效提升了该专业留学生的访学交流效果及教学质量。

六、结束语

本文对“鲁班工坊”背景下VR/AR技术对高职化工物流专业教学影响进行分析与研究，研究可知，“鲁班工坊”背景下，VR/AR技术的发展与应用，提升了化工物流专业的课堂教学兴趣；降低留学生语言障碍，增强留学生知识理解与运用能力；提升了化工物流的安全意识；还辅助性的增强了学生的创新能力。总之，“鲁班工坊”背景下，VR/AR技术的应用，能够提高留学生的学习质量并且提升化工物流专业的教学效率。希望本文的研究能够为其它专业及高职院校探究“鲁班工坊”背景下留学生访学效果的相关问题提供参考。

参考文献：

[1]姜显亮.VR/AR技术对高职高专物流管理专业日常教学的影响[J].大陆桥视野，2017，12（22）：59-63.

[2]李冰冰.基于VR/AR技术的应用型本科教学改革研究——以通信工程专业为例[J].都市家教月刊，2017，58（10）：9-13.

[3]李蕾.高职院校化工专业教学改革方略谈[J].考試周刊，

2017，28（55）：79-82.