...業(yè)進(jìn)行工學(xué)結(jié)合實(shí)踐教學(xué).沈建紅攝 黨的十八大報(bào)告提出"加快發(fā)展...
陳皓
【摘 要】信息技術(shù)的快速發(fā)展引發(fā)了教育領(lǐng)域的深刻變革，使教育教學(xué)過程變得更加智能化、技術(shù)化和嵌入化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過用虛擬的事物取代真實(shí)世界，讓受眾獲得一種身臨其境的交互體驗(yàn)，成為當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展的“明星”。在信息社會場域下，高職院校實(shí)踐教學(xué)必須嵌入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以期生動(dòng)形象地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，給予學(xué)習(xí)者更加直觀、更加全面的教學(xué)體驗(yàn)，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本文正是著眼于此，探索虛擬現(xiàn)實(shí)與高職院校實(shí)踐教學(xué)的嵌合，為實(shí)現(xiàn)“一技之長+綜合素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)厚實(shí)根基。
【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；高職院校；實(shí)踐教學(xué)；嵌合
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1007-0125（2017）21-0159-02
高職院校作為培養(yǎng)高素質(zhì)、應(yīng)用型、技能化人才的“基地”，在推動(dòng)中國實(shí)現(xiàn)制造業(yè)大國的征程中發(fā)揮著極其重要的人才輸送作用。高職院校在人才培養(yǎng)上獨(dú)具特色，堅(jiān)持以學(xué)生為主體、以服務(wù)為宗旨，以市場為導(dǎo)向，以能力為本位，注重學(xué)生職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)道德、職業(yè)技能的培養(yǎng)，才能不斷拓寬學(xué)生的未來職業(yè)發(fā)展道路。要求在具體的人才培養(yǎng)實(shí)踐中，必須堅(jiān)持“能力本位”，圍繞如何增強(qiáng)職業(yè)能力開展教育教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)作為一種“既學(xué)習(xí)理論知識，又強(qiáng)化實(shí)踐鍛煉”的教學(xué)形式，無疑是促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力形成、凸顯高職教育特色的重要教學(xué)選擇。2015年7月27日，教育部頒布《關(guān)于深化職業(yè)教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的若干意見》（教職成[2015]6號），要求職業(yè)教育教學(xué)改革必須堅(jiān)持“堅(jiān)持工學(xué)結(jié)合、知行合一”的基本要求，要“注重教育與生產(chǎn)勞動(dòng)、社會實(shí)踐相結(jié)合，突出做中學(xué)、做中教，強(qiáng)化教育教學(xué)實(shí)踐性和職業(yè)性，促進(jìn)學(xué)以致用、用以促學(xué)、學(xué)用相長。”可見，在高職院校教育教學(xué)活動(dòng)中，必須要強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，以提升學(xué)生的就業(yè)競爭力。
實(shí)踐教學(xué)的開展需要一定的教學(xué)載體來促進(jìn)，近年來，各種教學(xué)新技術(shù)被運(yùn)用于高職院校實(shí)踐教學(xué)，比如：微課、慕課、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算等等，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，為高職院校實(shí)踐教學(xué)帶來了更多的可能性。然而，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于高職院校實(shí)踐教學(xué)的過程中，存在著在低層次徘徊的不足，無法展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢。本文正是基于此，探討如何發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高職院校實(shí)踐教學(xué)中的有效性、先進(jìn)性和發(fā)展性，不斷增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的效果。
一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的內(nèi)涵及特征
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，簡稱VR）是一種基于多媒體、人機(jī)接口、傳感器、人工智能、仿真等技術(shù)，由高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建的一種令人感到身臨其境、可以獲得與環(huán)境交互體驗(yàn)的虛擬世界。具體而言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來把虛擬事物變成真實(shí)世界，以技術(shù)來生成仿真的可視、可聽甚至可觸摸的虛擬環(huán)境，客戶只需要借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備，就可以獲得與虛擬世界的“真實(shí)體驗(yàn)”，產(chǎn)生一種極其逼真的“臨場感”，為人們探索宏觀世界和微觀世界提供了極大的便利。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的“明星”，對社會發(fā)展促進(jìn)作用明顯。比如：人們的網(wǎng)上購物，只需要帶上虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備，便可以感知所購物品的三維立體形態(tài)，產(chǎn)生身臨其境之感。可見，與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。
第一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸性，即通過計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境，讓用戶感覺到是真實(shí)的一樣，可以說是難辨真假、以假亂真，如同在現(xiàn)實(shí)世界中一樣，這樣的技術(shù)優(yōu)勢，是傳統(tǒng)模擬技術(shù)難以匹敵的，真正實(shí)現(xiàn)了人與虛擬世界的現(xiàn)實(shí)交互。
第二，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的構(gòu)想性。即是說操作者不僅能夠沉浸在多維信息空間中，還可以在多維信息空間中發(fā)揮自我的創(chuàng)造性，自我建構(gòu)或再現(xiàn)一個(gè)新的虛擬世界，構(gòu)想出客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的情境，對于提升用戶的發(fā)散思維具有極強(qiáng)的促進(jìn)作用。
第三，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性。傳統(tǒng)模擬技術(shù)所提供的人機(jī)交互是淺層的，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的交互性是深層的，可觸摸的。比如：當(dāng)用戶用手去觸摸虛擬環(huán)境中的事物時(shí)，可以明顯的感覺到事物的重量，甚至可以移動(dòng)事物，與真實(shí)事件的感知是相同的。這樣的交互效果，實(shí)現(xiàn)了對虛擬世界中事物的可操作性。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與高職院校實(shí)踐教學(xué)嵌合的基本原則
（一）職業(yè)性與情境性。實(shí)踐教學(xué)的本質(zhì)在于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，以期增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)競爭力，拓展其職業(yè)發(fā)展路徑。然而，實(shí)踐教學(xué)必須要在一定的情境下來完成，注重在真實(shí)的工作環(huán)境和工作流程中對學(xué)生的培養(yǎng)。對此，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)的過程中，必須要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，建構(gòu)出符合專業(yè)能力發(fā)展要求的多種三維教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)學(xué)生工作環(huán)境和工作流程的再現(xiàn)，融“教、學(xué)、做”為一體，確保教學(xué)場景具有一定的遷移性，確保學(xué)生的職業(yè)能力得到提升。
（二）先進(jìn)性與典型性。對于學(xué)生而言，其未來的工作崗位不是固定不變的，要求高職院校實(shí)踐教學(xué)需要注重對學(xué)生未來工作崗位變換的適應(yīng)能力和職業(yè)競爭力的培養(yǎng)，確保其獲得出彩的人生。對此，在高職院校實(shí)踐教學(xué)必須與生產(chǎn)實(shí)際以及學(xué)生將來工作崗位相結(jié)合。要求在（下接第161頁）虛擬教學(xué)環(huán)境構(gòu)建過程中，需要選擇技術(shù)發(fā)展前沿，具有典型性的工藝、設(shè)備和技術(shù)，讓學(xué)生能夠?qū)W到本專業(yè)、本學(xué)科的最新先進(jìn)技術(shù)，使其能夠獲得未來職業(yè)崗位的關(guān)鍵技術(shù)和操作技能，從而更好地、更加從容地接受未來職業(yè)崗位的挑戰(zhàn)。
（三）交互性與智能性相結(jié)合。高職院校實(shí)踐教學(xué)在構(gòu)建三維立體教學(xué)系統(tǒng)時(shí)，必須要注重學(xué)生與虛擬環(huán)境的交互性，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性功能，實(shí)現(xiàn)多協(xié)作、高互動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)，充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的認(rèn)知參與，讓學(xué)生在與虛擬場景的交互性探索新知、獲取職業(yè)能力，增強(qiáng)解決崗位工作問題的能力。此外，還要強(qiáng)化虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng)的智能性，嵌入大數(shù)據(jù)技術(shù)，及時(shí)對學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)的情況進(jìn)行跟蹤、反饋，并給予教學(xué)評價(jià)，真正促進(jìn)學(xué)生職業(yè)技能的發(fā)展。
三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與高職院校實(shí)踐教學(xué)嵌合的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施
（一）分析教學(xué)目標(biāo)。即是在構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)之前，必須要對學(xué)生的專業(yè)特性和學(xué)習(xí)的特征進(jìn)行分析，尤其是學(xué)生的認(rèn)知能力，熟悉實(shí)踐教學(xué)所需的和已經(jīng)具備的外部環(huán)境和條件，才能構(gòu)建出具有針對性、實(shí)效性的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)。
（二）設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)。以學(xué)生未來職業(yè)崗位為基本依據(jù)，依據(jù)先進(jìn)性和典型性的原則，了解本專業(yè)的核心技術(shù)，了解學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展所需的核心操作技能、相關(guān)知識、工作態(tài)度、生產(chǎn)技能等，以任務(wù)型學(xué)習(xí)的模式，對任務(wù)進(jìn)行模塊化區(qū)分，設(shè)計(jì)出模塊化虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)。
（三）構(gòu)建虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺。該環(huán)節(jié)是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的關(guān)鍵。按照學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)中選取的典型工作任務(wù)，確定虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的功能、組成和體系結(jié)構(gòu)，確定技術(shù)路線，選取相應(yīng)的開發(fā)工具并進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)、測試等。主要包括系統(tǒng)管理員模塊、任課教師模塊和學(xué)生模塊，具有權(quán)限管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)、生產(chǎn)計(jì)劃管理、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目管理及教學(xué)評價(jià)等功能。
（四）教學(xué)實(shí)施與評價(jià)。按照教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施教學(xué)并對教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)。教學(xué)效果評價(jià)的目的是通過對學(xué)習(xí)過程和仿真操作展示的評價(jià)，分析教學(xué)組織過程中存在的問題及成因，為改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
總之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新型的技術(shù)手段，亟需嵌入到高職院校實(shí)踐教學(xué)的具體過程中，以真正發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢，為培養(yǎng)“一技之長+綜合素質(zhì)”的高素質(zhì)、應(yīng)用型人才鋪平道路。
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