VR/AR技术在职业教育领域应用场景及展望探讨
2022-11-21河南省许昌工商管理学校李耀伟
河南省许昌工商管理学校 李耀伟
职业教育培养的人才往往与社会需求紧密相关,其在技术培养、知识讲授方面都以面向市场、面向学生未来就业为主。仅仅从理论方面给学生讲授知识,难以有效提升职校学生的动手实践能力、临场应变能力以及坚持不懈的自我学习能力。究其原因,主要是职业学校在实践场地、教育教学现代化管理方面存在一定欠缺,而校企合作难以确保学校理论与企业的实践训练有效关联,因此给“互联网+”背景下的VR/AR技术应用创造了条件。
一、VR/AR技术概念综述
(一)VR/AR技术定义、技术内涵与原理
信息技术的飞速发展为VR(虚拟现实)、AR(增强现实)技术的实际应用提供了技术与环境支撑,其在职业教育中的一些特殊专业课程中有着难以替代的实践应用价值。比如高危领域、高造价行业以及高污染实验等方面,VR/AR技术可以完全通过丰富生动的模拟来让学生有身临其境的感受,以增强教学效果。VR具体定义为在不特定的环境下,借助计算机技术通过复杂计算来形成虚拟的环境,并让人借助专业化器具,让人如同身临其境般进入三维世界中,并通过三维世界来感知实体信息。AR则指的是在VR基础上,把人们在实际生活中难以捕捉感受的信号、触觉、声音等通过特殊化处理的电脑模拟场景,将虚拟信息在实际应用中加以利用,以使人们感官能体验到的超现实技术。
(二)VR/AR技术的主要特征与在职业教育中的应用前景
VR技术以沉浸式、桌面、共享以及增强现实虚拟四大类型为主,其特点为“多感知性、临场感、交互性、自主性”。这些特点可以借助计算机硬件、软件设施实现职业教育与虚拟技术的有机统一,以实现虚拟世界与现实教学的交互,进而让学生科学感知、灵活应用,而AR分为增强现实型、动态增强现实两种模式,这两种模式可以分别在数据收集建模、虚拟现实环境方面起到十分关键的作用。VR/AR技术通过信息交互、三维空间定位、现实虚拟世界信息集成来由现实条件对应生成虚拟物体,能够帮助学生直观、形象、具体地理解相关的知识,这对于普及专业性职业教育教学而言有着巨大帮助,比如实践专业设备可以通过VR/AR技术来以较小的成本通过模拟场景帮助学生实现同等操作。
(三)VR/AR技术在职业教育中应用的重要意义
该技术能够为职业教育的应用人才提供更加明确的方向,由于职业教育是以实践与理论相结合为核心的市场导向性教育,学生的实际操作能力直接决定其自身技术应用的熟练度,因而VR/AR技术可以帮助职业学校在自身经费、师资力量有限的条件下,通过虚拟现实系统来帮助学生在实际动手实践上达到操作的教学要求。同时,VR/AR技术可以让学生有更真实的实践学习体验,对于帮助学生理解晦涩的专业知识以及特定环境下的技能训练而言,有着难以替代的作用。知识应当建立在具体生动、形象可感知的基础之上,但随着科技的飞速发展,尤其是对集成类电子产业、高精尖生物制药以及物理数学场景的体验,都需要学生在可感可触的基础之上。因此,VR/AR技术可以与职业教育相结合,创设虚拟场景为学生提供实际可感的实践环境,以推动其深度研究学习。
二、VR/AR技术在职业教育中的应用展望
(一)应用场景分析
搭建VR/AR技术教育实践平台、成立虚拟实训教育教学场地、实现专业化技能测试训练以及微观世界感知应用,这四大模块是VR/AR技术在职业教育应用场景的主要领域。因而,职业教育在虚拟环境中能够通过过程交互、知识可视、评判客观性方面来激发学生的学习主动性、创新思维。在成立虚拟实训基地方面,可以利用各类软件、硬件营造出与现实职场环境相类似的氛围,让学生根据虚拟实物来打破空间与时间的限制,完成现实生活中难以实现的实践目标。专业技能测试则主要指的是职业教育应结合VR/AR技术的低成本、易实现特点来模拟动态工作、实验场景,强化学生在听、视、触觉等感官方面的真实体验,进而为学生深度创新学习探索提供环境及硬件基础。
VR/AR技术教学能够培养学生的创客思维,在信息化社会科技快速发展的今天,只有让学生始终保持与社会发展相向而行,才能为其未来的职业发展找准方向。而面对新科技在社会各个领域的快速应用,教师应引领学生及时接受新知识的洗礼,帮助学生实现从课本中的理论知识学习逐步过渡到实践应用层次。这样才能给学生的创新创造提供一个良好的环境,确保学生在实践探索的过程中能够对所学专业充满兴趣,从而打造互动式职业教育场景,并为学生创新思考提供更多选择,即VR/AR技术的深度应用可以帮助学生在职业技能实践、未来职业规划以及创新思维的培养方面提供更多元选项。应用场景的可视化是提升学生职业技能的重要因素,通过模拟场景来帮助学生更快地融入职业发展中。
(二)丰富VR/AR技术内容,优化虚拟场景的多元化应用
虽然VR/AR技术在职业教育的成本压缩、场地拓展、高精尖技术模拟实验等方面带来了巨大优势,但不可否认的是该技术同样在职业教育完全匹配应用方面仍存在一定的教学短板,因而需要职业学校在利用和改善VR/AR技术应用场景时更加注重学生的实际体验,以优化虚拟场景的具体应用。比如在大部分职业学校中,VR/AR技术应用的基础设备存在设备较小、接头多以及无线连接占比相对较低的现实问题,这让学生在长时间的实践应用中会产生疲劳眩晕的感觉,影响学生的学习体验。因此,职业学校应对VR/AR技术的连接向无线且简便方面努力改善,同时根据学生不同的专业需求不断优化和突出VR/AR技术应用场景的特色,让虚拟场景、系统、物体与教学实践及学生体验完美融合。
职业学校的VR/AR技术基础设备不能只是为了跟风其他学校而设置,其需要结合学生的应用反馈不断进行调整,以确保VR/AR技术与学生的学习体会完美契合,这样才能帮助学生在应用VR/AR技术学习时,把职业教育、职业创新融为一体,以切实提升学生的学习体验。同时,很多职业学校的专业特色与学生实际技能训练需要借助学校专业基础设施,让学生真正地融入模拟情境之中。比如VR/AR技术与现代5G技术、物联网技术的有机结合,能够让学生真正感受到现场式教学带来的不同体会,这样才能让学生真正体验“现场式”教学,把理论学习与实践训练有机结合。即通过在线模拟式职业教育能够让学生利用VR/AR技术实现现场式学习、创新式学习,从而加速职业教育VR/AR技术渗透教学节奏,为职业教育现代化发展做出重要贡献。
(三)制定政策体系,推广应用场景
职业学校管理层应根据教育部门的政策引领,积极做好本校的VR/AR技术渗透应用模式,以推动教师不断进行教育教学改革,让学生真正体会到虚拟模拟场景的重要价值。一是职业学校管理层应组织各个专业化领域教师成立VR/AR技术深化应用小组,确保VR/AR技术与职业教育的匹配;二是定期开展VR/AR技术的专业化培训,聘请名校名师以及社会人才对教师、学生展开专业化培训,以不断增强教师对VR/AR技术应用场景的使用理念;三是把教师的创新教育教学与其绩效考核挂钩,以激励教师更加深入地去应用VR/AR技术的实践教学,确保学生能够真正在虚拟场景中体会到理论与实践相结合的学习乐趣,并为创新思考、灵活学习专业知识夯实基础。
制定灵活科学的VR/AR技术应用管理制度,能够直接推动教师在技术应用、自我实践教学技能提升方面不断强化自身的教学素养。同时,完善的VR/AR技术应用体系能够为职业教育提供更加丰富的理论知识素材支撑,很多专业化的知识单凭学生的概念理解难以让其实现深入理解,因而职业学校应根据VR/AR技术特点为学生建立“卡片式”档案,以信息化技术优势实时分析每个学生的VR/AR技术应用学习情况,这样能够及时反馈给教师。让教师从教学方案的制定、学生互动应用评价标准的考量方面,以更精准、实时的特点来实现学生的高效学习,这对于推动VR/AR技术在职业教育中广泛应用而言十分重要。
(四)将VR/AR技术应用理念提升到重要位置
虽然大多数职业教育在实际的理实结合教学过程中,运用了信息化多媒体教学技术,最大限度地为学生提供了一个可视化、丰富性的知识体验,但是相较于VR/AR技术的应用场景,多媒体教学收效甚微。VR/AR技术应用同样需要教师与职业学校投入较大的精力,因此很多教师并没有真正把VR/AR技术应用到实际教学中的重点实践环节。职业学校应根据自身专业特色,积极与市场先进企业对接,让校企合作以VR/AR技术渗透应用的新面孔,帮助学生更好地在学校进行实践操作训练。同时整合学校人力、财力,把VR/AR技术与特色专业相匹配,打造符合学校自身特色的VR/AR技术应用场景体系。另外,从严审核VR/AR技术项目,确保项目实际需求、教学效果以及学生在实践中能够达到的学习目标。
教师层面,应从教学角色、应用场景的主动适用以及VR/AR技术知识的再学习三个方面来强化VR/AR技术在专业知识应用实践方面的应用。职业教育中教师往往决定着学生的学习高度,但在VR/AR技术应用方面应当打破这种教学目标束缚,即教师应积极转变自身教学任务角色,虚拟增强系统可以为学生营造良好的人机互动学习环境,能够根据自己的学习体验来主动积极学习。同时,教师在讲述专业理论知识在实践体会中的应用方面,可以从沉浸式虚拟、增强技术应用方面出发,确保学生能够把复杂抽象的知识给予学生形象具体可视化体验,以增强实践的实际体验。
(五)持续优化VR/AR技术教学性价比,完善其应用场景标准
针对更加专业化的VR/AR技术教学应用体系,其采购应用以及维护成本相对较高,因而在职业教育的渗透使用中,需要不断优化并使其与本校专业相匹配,实现VR/AR技术普惠性应用,这对于推动职业教育VR/AR技术应用场景向纵深发展而言意义重大。而完善VR/AR技术的标准,实现职业学校与社会企业、科研单位在实际应用中标准统一,对于职业学校广泛应用VR/AR技术而言有巨大的推动作用,即标准化、统一化、专业化的VR/AR技术能够让职业教育在安装、使用、维护以及后期创新方面更加便捷。
职业学校管理层应当充分认识到VR/AR技术教学所带来的巨大优势,而在相应的基础设施投入方面则需要避免“高大上”的攀比理念,需要设计更符合本校学生发展的VR/AR技术教学基础设施,即清楚地认识到学校的职业教育特色与专业优势,以引导学生能够利用VR/AR技术实现自身理论学习与技术实践的价值升华,这样才能实现职业教育应用场景中1+1>2的放大效应。同时,职业学校相互之间应当进行定期沟通交流,以形成职业教育应用VR/AR技术联盟,并且相关的职业学校能够从自身的实际情况出发,制定符合学生学习特点的VR/AR技术标准,这样才能最大限度地促使VR/AR技术在职业教育领域快速高效发展,并有助于职业学校以较小的投入换来较大的回报。
总之,VR/AR技术在职业教育领域的应用场景及前景十分广泛。职业学校管理层以及专业教师应结合学生在实践体验中的感受,整合师资、财力等资源,为学生打造与职业教育高度匹配型的VR/AR技术应用体系,同时确保教师的教学动力、学生的学习兴趣,以提高VR/AR技术的实际应用效果。