VR技术在高职院校职业素养教育中的应用与研究

2018-08-28裘升东祝新军周玮

求知导刊 2018年13期

裘升东祝新军周玮

摘要：虚拟现实（Virtual Reality，VR），因其特有的3I特性即沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和构想性（Imagination）而被越来越多的教育学者认定可作为一种新的认知工具、新的教学手段。文章就是通过对该技术的分析和研究，结合目前的高职院校职业素养教育现状，创造性地提出了VR技术在教学领域的应用，并阐述了相应的虚拟实践平台搭建方式与教学方法设计，为该技术的应用与研究提供了一个新的思路。

关键词：虚拟现实技术（VR）;职业素养;3I

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

一、虚拟现实技术的概述

虚拟现实（Virtual Reality，VR）即采用三维图形、音频及特殊的外围设备，利用计算机生成交互式的虚拟环境。虚拟现实环境中使用的显示设备是沉浸式体验式的，技术的沉浸式特点可以增加用户的参与度[1]。目前VR技术的类型有三种：第一种是基于桌面的虚拟现实，这种形式的虚拟环境在显示器中设置，通过传统的输入设备，如鼠标、键盘来进行交互;第二种是基于头戴式设备的立体虚拟现实，这种形式向用户提供了一个对象两个角度的不同图像，从而实现一种沉浸式3D体验效果;第三种是激光控制的虚拟现实，学习者可以通过外部工具产生的激光束来进行操作，从而达到交互的效果[2]。正是由于其独特的沉浸性和良好的交互性，使得诸多欧洲国家已将其应用于教育教学领域。

我国虚拟现实技术的研究起步于20 世纪90 年代初。2016年更是被誉为VR的“元年”。随着科学技术的快速发展，该技术也被越来越多的国内专家学者认可成为一种新的教育认知工具。但是通过对比研究却发现，目前，诸多国内本科院校对该技术的引进局限于研究性和探索性的教学，而高职院校在该领域更是没有形成系统性的教学方法。针对此现状，本文将研究和探讨沉浸式的VR技术如何与高职院校的职业素养教育课堂进行融合，证明其具有成为高职院校教育教学的一种强有力的辅助教学手段的潜力。

二、VR技术在高职院校职业素养教育中的应用与研究

1.职业素养教育的重要性

2010年，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中已明确提出，要大力发展职业教育，着力培养学生的职业道德和就业创业能力，以适应经济发展方式转变和产业结构调整升级，满足经济社会对高素质劳动者和高端技能型人才的需求。并且，随着经济结构转型升级的战略实施，地方企业对高校人才，特别是对高职院校培养的技能型人才更是有了新的目标和要求。

目前，职业素养教育的内涵已十分明确，主要是指工作岗位对从业人员的规范性要求，是其在从事职业和完成工作任务的过程中表现出来的综合素质，其内涵包括职业技能、职业道德、职业理想和职业意识等。但是，由于部分高职院校在开展职业素养教育时由于人为的忽略或者缺乏正确的认识而未将教学内容落到实处，最终导致这部分学生在人才競争中处于弱势地位。职业素养缺乏主要表现为三种类型：缺乏爱岗敬业的职业意识，无独立开展工作的职业技能，无积极进取的创新精神。而随着“机器换人”“智能制造”等政策的不断推进，机械化生产时代的到来，“人口红利”的消失，传统的重复性体力劳动消耗岗位逐渐被自动化生产线替代的趋势，都为许多高职院校敲响了警钟，预示着未来的人才培养若再不推行专业技能与职业素养并行，那任何一所院校、任何一种人才培养机制都是不可能实现可持续发展的。

因此，为更好地服务地方经济、大力提升就业率，全面提高人才质量、紧抓学生职业素养教育、不断改革和完善教育教学方式、切实落实职业素养教育内容已成为当务之急。

2.学校的职业素养教育教学现状

基于对当前职业教育导向的深刻认识，绍兴职业技术学院大力弘扬“工匠精神”，积极推进职业素养教育。以绍兴职业技术学院机电工程学院为例，其自2014年9月起便坚持推行“职业素养能力与实训”课程，不断改革和完善职业素养教育培养体系。而为了使理论教学内容更加丰富完善，更斥资建立了“精益道场”实训基地。该实训基地包括“物流工场”“成本工场”“安全工场”“质量工场”和“教师授课区”5个区域。每个工场内均配套放置了相应所需的操作设备，并以1∶1比例放置多个实践道具，试图真实再现生产车间的各个生产实践环节。每一个区域均可供学生参观、演示和练习。目前，该课程的教学范畴已涉及机电一体化技术、工业机器人技术、数控技术等多个制造类专业。

经过几年的课堂教学经验积淀，通过学生入职企业的反馈调查，可知现有教学模式下的职业素养教育成果已基本满足企业需求。但是，不可否认的是目前的实训条件仍多有不足，主要归纳为：实训场地可拓展空间有限，无法满足长期无限制地进行开发;实训室投入资金有限，硬件配置无法紧跟市场需求;部分重要实践操作环节由于其不稳定性或者可能存在安全隐患问题而无法在课堂上演示教学。从长远的教学目标来看，以上的种种不足必将使教学效果大打折扣。为弥补这些不足之处，学校曾试图搭建“第二课堂”教学通道，即将学生引入企业进行实践实训教学。虽然这样的举措在一定程度上大大提升了教学与实践生产的融合度，但是又衍生出其他许多问题，例如，学生外出实训的安全问题无形中给学校和教师增加了巨大压力;外出实训的学生数量与企业可容纳量不一定相匹配;学生安排校外实训势必会影响到校内授课安排。所以，这项举措也不是最理想的解决方法。

3.VR虚拟现实技术在职业素养教育中的应用及优势

针对以上内容，VR技术的华丽登场为改变这种教学窘境带来了一丝希望。这一技术应用思路就是利用信息技术软件开发创建虚拟环境，并可根据实际需求将所有需要的场景、设备以特定的比例模拟放置在该场景中，最后将设计完成的场景内容投射于外围搭建的大屏幕中，观看者只需带上3D眼镜就可欣赏一场视听盛宴，手带专用数据手套便可触摸场景内所有物品。由此可知，VR技术在本课程的应用可以基于这种思路开展，即利用VR技术搭建职业素养教育的虚拟实践平台，教师可按照实际的“精益道场”，依据职业素养教学内容将所有必需的设备、工具、道具以1∶1比例模拟放置在该场景内，最终得到一个虚拟的“精益道场”。在搭建完成的虚拟“精益道场”内，教师可以有选择性、有目的性地将一些晦涩难懂的理论解说过程、价格高昂的实践道具或是复杂危险的实践环节通过软件开发技术呈现在虚拟的“精益道场”内，并以项目化教学方式、任务驱动型的教学方法培养学生获得知识要点和操作技能，该技术路线如下图所示。

虚拟实践平台的应用界面主要包含两个大模块，分别是教学模块和考核模块。在教学模块内，将针对课程内的各教学目标下设多个子项目，各个子项目又是由一个又一个的知识点串联而成，学生可通过子项目的学习提示逐个掌握知识要点;在考核模块中，将依据教学进程设置各阶段测试要点，由简到难、由浅至深，学生只需依照提示逐个完成目标练习，就能得到各学习阶段的学习效果评价。在考核环节中，学生的错题、难题及各阶段测试分数均能通过文件夹设定保存起来，令知识的获取成为一个可见可评可回顾的过程。而在整个的练习考核过程中，学生只需头戴3D眼镜，手带专用数据手套，依照教师指导即可完成虚拟场景内所有操作演示内容。以5S管理教学内容为例，学习目标为掌握“整理、整顿、清扫、清洁、素养”5个步骤的内容。学生可通过佩戴VR专用设备进入虚拟“精益道场”，在初始界面中选择“教学模块”，然后点击实践平台窗口中的的“5S管理子项目”标题栏，即可进入操作界面。学生只需依照界面提示，逐一完成各个步骤包含的实验内容，即可完成對应的知识要点学习。掌握基础教学内容后，学生可进入考核模块，完成界面中出现的测验题，操作结束后将显示学生即时得分并会标示错题予以提醒。学生或教师可将每一次考核操作内容导出，保存于文件夹中，便于记录和总结知识掌握的程度。

由上可知，VR技术的应用不仅彻底打破了空间和时间的限制，为得到更丰富的教学资源提供了捷径，还有效降低了部分实践操作的危险性，其表现力远远优于传统的多媒体技术，使学生最大限度地贴近生产设备、走进生产现场，实现了理论教学与实践操作的完美衔接。

VR技术引入职业素养教育后产生的教学效果是令人欣喜的，相较于单纯的教科书式的理论教学和借助传统多媒体技术的教学方式，它生动直观且具有良好的交互性;相较于复杂的难度系数较高的实践操作，它操作安全便捷，可重复练习，却打破了硬件资源的约束和减少了耗材成本的支出。随着深入的分析和研究，我们更加确定这种学习场景广阔、学习内容直观、学习方式有趣、学习手段先进、学习功能开放的综合性实践教学平台非常值得借鉴和推广。相信随着未来信息技术、电子技术的快速发展，VR技术必将发展成为高职院校课程教学的一个重要辅助手段，为传统的课堂教学带来颠覆性的改变。