虚拟现实技术在高等职业教育中的应用研究综述

徐英萍

摘 要：严格按照内容分析法要求及步骤，对主题为虚拟现实技术在高等职业教育中的应用相关期刊论文进行分析，并作简要文献综述。总结虚拟现实技术在高等职业教育中应用的两大重心，并预测其研究趋势。目的在于梳理国内虚拟现实技术在高等职业教育中应用的研究脉络，找出研究重点及不足，为后续相关研究提供参考。

关键词：虚拟现实技术;高等职业技术教育;期刊论文;内容分析法

DOI：10. 11907/rjdk. 201232 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

中图分类号：TP301文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2020）007-0281-04

A Summary of the Research on the Application of Virtual Reality Technology in Higher Vocational Education

XU Ying-ping

（Department of Electronic and Information Engineering， Qingyang Vocational and Technical College， Qingyang 745000， China）

Abstract： In this paper， according to the requirements and procedures of the content analysis， the application of virtual reality technology in vocational education is analyzed in detail， and a brief literature review is made. This paper summarizes and analyzes the research contents about the application of virtual reality technology in the vocational education and other research aspects， and forecasts the research trend on this basis. The purpose of this paper is to review the domestic research on the application of virtual reality technology in the vocational education， to find out the research focus， and to summarize the related research contents and the shortcomings of the research. It provides reference for further research of the related content.

Key Words： virtual reality technology; higher vocational and technical education; journal paper; content analysis

0 引言

教育部《2019年教育信息化和網络安全工作要点》提出要“推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用”。以大数据、虚拟现实、人工智能技术为代表的新一代信息技术在教育领域的广泛应用，引发了教育理念、教学方法、学习方式等各方面的变革。其中，虚拟现实技术为教育发展带来了全新机遇，它是20世纪末出现的一种具有强大三维显示的高性能综合性计算技术，让使用者拥有“身临其境”的沉浸感[1]。虚拟现实技术可以使学习者在特定的虚拟环境中掌握学习内容，解决传统课堂中情境性、互动性、个性化、沉浸性不强等问题。职业教育是一种面向职业岗位、注重技能培养的就业能力教育，强调实践性。在职业教育教学过程中，实训场地、设备设施、污染、安全、不可再现等因素，导致实践教学效果不理想。因此，虚拟现实技术多感知性、存在感、交互性及自主性的特点，正好能够满足高等职业教育中对仿真教学资源的诉求，也决定了其应用于职业技术教育的必要性。

分析文献可知，国外对虚拟现实技术在职业教育中的应用研究主要集中在利用虚拟现实技术改进教学方法、营造学习环境，及其在工程类、医学类和地理类等学科的具体应用上;国内对虚拟现实技术在普通教育中的应用研究主要集中在虚拟现实技术应用于学科教学实践、虚拟学习资源建设、虚拟现实应用理论探索、虚拟实训室建设和校园环境虚拟仿真等方面。学者们大多认为虚拟现实技术应用于教育教学中，可以极大激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力和创造力，并提高其问题解决能力，从而提高教学效果。截至2019年12月底，中国知网以篇名“虚拟现实/VR&教育/教学”模糊搜索，有2 430篇文献，但是以篇名“虚拟现实/VR&职业教育/高职教学”模糊搜索，仅有148篇文献，以“探讨”“初探”“浅谈”文献居多。分析这些文献可知，关于虚拟现实技术在高等职业教育中的应用研究尚处于探索阶段，其与高等职业教育教学深度融合还有很长的路要走。本文通过内容分析法，对文献作详细分析，找出研究重点及不足，为后续研究提供参考。

1 研究方法与过程

1.1 研究方法

本文采用内容分析法，从内容抽样到信度分析，都严格按照该方法的要求科学进行。

1.2 研究工具

在研究过程中，相关数据统计和绘图都使用Excel 2010。

1.3 样本资料来源

采用来源抽样方式，选择在CNKI中进行抽样检索。检索条件：篇名;检索词：虚拟现实/VR&高等职业教育/高职/高等职业技术教育;匹配方式：“精确”，共抽得有效样本150篇（已将政策宣传、新闻广告、领导讲话、通知及由于名称造成的不相关文献等去除），其时间跨度为2003年12月—2019年12月。样本统计情况如图1所示，样本分布如图2所示。

1.4 类目与分析单元

本文将所抽样本数量分布、发表年份和研究内容作为研究纬度，其中重点分析研究内容。通过对研究内容的总体汇总分析，将研究类目概括确定为8个：

（1）相关理论研究。样本总数占比21.3%，内容涵盖虚拟现实技术对高职教育的影响、可行性及优势等理论上的分析研究。

（2）教学应用研究。因高等职业技术教育的教学过程和内容突出实践性和应用性特点，将教学应用研究具体分为一般课堂教学应用研究和实验实训应用研究两个纬度：一般课堂教学应用研究，样本数占比44.7%，内容涵盖教学方法探索，如沉浸式教学法、教学实践应用总结等，涉及的具体学科有医学、计算机、英语、食品药品、建筑、旅游、包装设计、生物化学、心理学等;实验实训应用研究，样本占比20.7%，内容包括实训基地建设、实训教学过程、工学结合中的应用等。

（3）学生能力培养。样本占比5.3%，内容涉及学生创造力、自主学习能力、创新创业能力及具体学习能力和实践操作能力培养。

（4）教学模式探索。仅2篇文献，典型内容有沉浸式混合教学模式、体验式教学模式。

（5）教学效果评价。仅2篇文献。

（6）虚拟实验平台。仅1篇文献。

（7）虚拟现实教学资源开发。仅1篇文献，内容为实训教学资源开发。

（8）虚拟现实专业建设。有6篇文献涉及虚拟现实专业建设，内容包括该专业建设、具体课程开发与建设。

1.5 评判记录与信度分析

选择两个评判员对样本进行评判。经分析，评判栏目总数 （文章篇数） 为 146，其中两人完全同意的栏目数为131，故相互同意度K为：

K=2×两人完全同意的栏目数÷（甲评判员评判的栏目数+乙评判员评判的栏目数）

=2×141÷（150+150）

=0.94

因此，研究信度R为：

R=评判员人数×相互同意度（K）÷[1+（评判员人数-1）×相互同意度（K）]

= 2×0.94÷[1+（2-1）×0.94]

≈0.969

研究信度为0.969，证明研究有效[2]。

2 研究结果及分析

2.1 样本统计分析

通过分析发现，近年来我国对于虚拟现实技术在高等职业教育中的应用研究角度较广，依据已定类目将150篇文献逐一归类，如表1所示。

在文献分析过程中发现，我国对于虚拟现实技术在高职教育教学中的应用研究较少。究其原因可能在于，一是虚拟现实是在近几年才兴起，二是高职院校教育工作者科研成果相对较少。依据已定类目对样本文献进行统计如表1所示，可以看到各类目研究很不平衡，原因可能是相关研究尚处于探索阶段，研究也不全面。

2.2 研究内容分析

2.2.1 样本文献综述

由图2可知，从2003年开始，就有学者关注虚拟现实技术在高等职业教育中的应用，但2003-2016年，研究热度未能明显提升，直到2017才开始快速上升。由此表明，虚拟现实在2016开始受到人们的强烈关注，相关研究者越来越多，研究角度也逐渐增多。探索之初，相关理论性探究和教學实践应用探索成为热点。

由表1数据及对所有样本文献内容的具体分析发现，2003-2016年，研究处于起步探索阶段，文献数量少，且涉及范围小，仅仅是相关理论和实践应用研究，如理论研究以“浅析”“浅谈”“初探”“探索”较多，实践应用包括虚拟现实技术应用于基本技能训练、实习训练仿真等，且属于相对简单、非系统化的探索应用。2017年开始，文献量激增，原因是2016年被称为虚拟现实元年，由于研究过程和杂志正式出版的时间跨度原因，文献数量在2017年凸显出来。与此同时，研究角度开始增多，包括虚拟现实技术对学生能力培养的影响、产生的教学效果评测、系统性实验平台开发、新教学模式探索，以及相关教学资源开发。虽然文献数量不多，但鉴于虚拟现实技术应用于高等职业教育的必需性和迫切性，相关研究将呈良好发展态势。

2.2.2 重点研究内容分析

由表1可以发现，研究重心主要有两个：相关理论探索性研究、教学应用研究，共占样本总量的86.7%。

（1）研究重心之一——相关理论研究。由表1可以看出，虚拟现实技术在高等职业技术教育中的应用相关理论研究，在已收录文献中占21.3%。分析具体内容发现，系统性理论研究不多。李伟群等[3]将虚拟现实技术划分为4种类型：桌面虚拟现实、沉浸式虚拟现实、增强现实型虚拟现实和分布式虚拟现实，并在此基础上提出了高职教育虚拟技术应用理论模型。因处于探索阶段，绝大部分都是探索性地分析其优势、浅谈性提出其迫切性。通过对相关理论性研究的32篇文献内容做详细分析，总结出主要包括以下几点：①应用表现形式理论分析，包括基于虚拟现实技术的实验室、实训场地和仿真校园等;②教学影响探讨，包括对教学目标、内容、方法及师生角色方面的影响等;③功能作用探讨，包括节约资源、避免实验危险、激发学生兴趣、提高学生动手能力等。

（2）研究重心之二——教学应用研究。由表1可以看出，虚拟现实技术在高等职业技术教育中的教学应用是研究重心之一，在已收录文献中占65.4%，约2/3。由于高等职业技术教育教学突出实践性特点，且具体研究内容由实践性很强的课程深入，因此从两个纬度分析教学应用研究。