虚拟现实技术在高职院校实训教学中的意义

虚拟现实技术在高职院校实训教学中的意义

(大庆职业学院,黑龙江省大庆市163255)

摘要:近年来,在现代教育信息化发展和市场需求的引导下,信息技术在职业教育教学中的应用越发频繁,特别是虚拟现实技术的引入,使得职业院校的教学方式不再单一。在此大趋势下,本文从实训教学目前存在的问题、虚实之间的优势互补、以及虚实一体化的理论依据和实践意义入手,深入探讨虚拟现实技术在高职院校实训教学中的意义,为实训教学提供有意义的借鉴思路。

关键词:教育育信息化;虚拟现实技术;职业院校

近几年,利用虚拟现实技术创设出的虚拟环境不仅在军事、游戏领域广泛运用,也逐渐在教育领域崭露头角。职业院校紧随其后,本着实训教学改革需要,在国家大力支持下,不少职业院校在传统实训教学方式基础上逐步引入了各种虚拟实验,并取得了良好的效果。而所谓的虚拟实验即是指利用虚拟现实技术创设出与社会、企业生产相同或相似的虚拟环境,学生可以在此环境中获得直观的感官体验。虚拟实验和真实实验既有各自的优势,也有各自的短板,因此本文期望在已有研究基础上,探索将虚拟实验和真实实验进行有效整合,设计出更完善的“虚实一体”的实训教学模式。

1当前实训教学仍存在部分问题

在职业院校中,实训教学是人才培养方面最为关键的一环,但随着现代信息技术的发展以及职业院校的不断扩招,传统的实训教学也逐渐显现出许多问题,如由于实训教学实施设备不足的原因,实训教学无法按时完成且教学效果不好。进行实训教学时,教师只能将学生分成几个小组,以小组的形式依次完成实训任务,虽然能一定程度上培养学生的团队协作能力,但却不能保证每个学生都能得到动手操作的机会,更不用说会有多余的时间留给学生进行自主探究、创新;危险性高的实训内容,学生的安全也不能得到充分保障。这些都是在职业院校实训教学中普遍存在的问题,基于以上实训教学中出现的问题,本文探究了虚拟实训方式引入实训教学过程中,以弥补传统实训教学的不足的意义。

2“虚”、“实”之间可以取长补短、优势互补

随着近几年虚拟实验在教育领域受到持续关注,人们对此褒贬不一。一部分人认为虚拟实验是一种先进高效的实训教学方式,应在国内大规模推行虚拟实验;另一部分人认为虚拟实验不能替代真实实验,其效果低于真实实验,重心还是应放在真实实验上。但大量事实证明,虚拟实验和真实实验各有利弊,我们应思考的是如何实现虚拟实验和真实实验的完美结合,以取得更好的教学效果。

虚拟实验不同于传统实验,它是通过虚拟现实技术来达到模拟真实实验的目的,其优势是它既能解决实训设备不足和高危实训的问题,又不受时间、地点等客观条件的限制,还可降低学生对理论知识的回避心理,增强其对实训活动的趣味性及其自信心;但它也有不足之处,即虚拟实验的作用有限,部分重要信息无法模拟,比如气味在现有条件下无法模拟,只能借助外在条件的支持。而真实实验的优势在于学生能直观获得实训操作体验,比如故障排除,测量数据的随机性和不完美性,体会真实实验某些不可规避的客观因素,这也是虚拟实验无法比拟的优势;其不足之处在于如真实实验成本高、耗时长、效率较低、实训场地和时间受限以及实验数据不易修改等等。部分学校对于虚拟实验和真实实验的态度,往往“顾此失彼”,要么夸大虚拟实验的作用,而忽视真实实验在实训教学中不可替代的地位;要么就是并没有将虚拟实验纳入实训教学过程中,使其“名存实亡”,并没有发挥出虚拟实验的优势。从以上分析以及大量事实表明,虚拟实验和真实实验各有其利弊,我们可以采取优势互补的方式,从虚拟实验和真实实验有机结合的角度去思考和探究。

3完善虚实一体实训模式的理论依据

实训教学作为职业院校非常重视的一个模块,故本文以提高职业院校实训教学效果为出发点,在原有研究基础上设计出更完善的虚实一体的实训教学模式,以期为当前职业院校的实训教学提供一种更为有效的思路。在理论层面上,首先是解决了职教教学中理论指导不足这一问题,为在教育信息化这一大背景下的职业教育教学,设计出了更完善的实训教学模式。其次,从当前职业教育实训教学现状入手,对虚实一体的实训教学模式进行优化设计,使其更加契合当前职校实训教学的需要,并补充其教育理论,提高职业院校实训教学质量。

4实现虚实一体实训模式的实践意义

虚实一体的实训教学模式对当前职业院校实现教育信息化具有重要的现实意义。本研究不仅为当前职校的实训教学提供了一种更完善的方案,也为以后的相关研究提供借鉴和启示。主要有以下几个方面:

第一,有效解决职业院校实训教学中的问题。针对传统职校实训教学中存在如实训工位不足、实训设备陈旧落后、某些实训项目危险性高等等问题,若在实训过程中使用虚实一体的实训教学模式,既可以为学生提供大量的实训机会,规避实训事故的发生,也可以提升实训教学效果。

第二,对于职业院校的学生来说,通过在虚拟实验中反复操作练习,再结合真实实验的操作,不仅可以减少失误率和提高学生的实际动手能力,也可以让学生体会到学习的成就感,不断提高其学习兴趣与自信心。

第三,虚拟实验在职业院校的大力推行,可以推进职业教育信息化的快速发展。教师在这种环境下,可以借助最新的虚拟现实技术辅助教学,参与相关专业课程虚拟实验设计的培训,不仅能极大的丰富教学资源,同时也能提升其应用最新信息技术的能力和意识。

虚实一体实训教学指为达到实训教学目标,将真实的和虚拟实训环境有机结合在一起,支持系列化、弹性化的实训教学任务,促进学生知识技能的学习。“虚”是指以虚拟现实技术为手段设计的虚拟仿真环境,学生在此虚拟环境中即可进行仿真性、重复性的实训教学;“实”是指以依托真实实训设备,在实验室、实训室、车间等真实环境中进行实操性的技能训练。在本研究中,虚拟实训环境的搭建是以Unity为开发平台、HTCVive设备为开发工具创设出可交互的虚拟环境,而真实的实训环境是在实训室中利用实物设备进行实操性的技能训练。“虚”、“实”两方面的实训教学并行实施、相辅相成,就构成了虚实一体的实训教学模式。

参考文献

[1]陈婷.“互联网+教育”背景下智慧课堂教学模式设计与应用研究[D].江苏师范大学,2017.

[2]高一强,杨冬旭.基于职业能力发展理论视角的职业院校学生评价改革策略研究[J].产业与科技论坛,2013,12(13):132-133.

作者简介:吕晓东(1979.07-),女,黑龙江省大庆人,本科,讲师,主要从事计算机教育、应用技术、网络安全和网络管理工作。

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