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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)對(duì)職業(yè)教育的影響

添加時(shí)間:2021-08-04

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)對(duì)職業(yè)教育的影響

教育是人類永恒的話題,凡是有利于教育的技術(shù)都會(huì)被看好。目前,雖然沉浸式VR技術(shù)在教育中還處于初級(jí)階段,但VR在提高學(xué)習(xí)效率、推動(dòng)教育公平、降低教育成本、規(guī)避試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)方面的鮮明優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被教育界人士所公認(rèn)。趙沁平院士說:VR+AI有可能成為終極性的教育技術(shù),將對(duì)未來教育產(chǎn)生深刻的影響。”在未來,VR甚至?xí)淖儸F(xiàn)有的教育模式。

VR在職業(yè)教育引起的重大影響,主要體現(xiàn)在3個(gè)方面:VR+教學(xué)應(yīng)用、人才培養(yǎng)及VR基礎(chǔ)知識(shí)的全面普及。

一、VR+教學(xué)應(yīng)用

人們經(jīng)常見到的K12中的VR教學(xué)應(yīng)用一般是視頻教學(xué),利用VR技術(shù)構(gòu)建各種教學(xué)場景,如微觀世界的分子、原子,宇宙世界的太空、太陽系,這些內(nèi)容開發(fā)相對(duì)容易,屬于弱交互VR。職業(yè)教育大都是實(shí)操類強(qiáng)交互VR應(yīng)用,一般是以VR教室的形式在職業(yè)院校推廣,VR資源專業(yè)性強(qiáng),開發(fā)難度大,制作成本高,在建筑工程、考古、醫(yī)學(xué)教育、導(dǎo)游培訓(xùn)、歷史、思政、社會(huì)科學(xué)等方面VR都展示出了很大的發(fā)展空間。

根據(jù)不同專業(yè)的需求,對(duì)職業(yè)教育中“進(jìn)不去、看不見、動(dòng)不了、難再現(xiàn)”的技能點(diǎn),那些時(shí)間安排難、地點(diǎn)安排難、人員整合難、技術(shù)傳接慢的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),以及抽象、難以接觸的知識(shí)點(diǎn),開發(fā)出VR教學(xué)資源并應(yīng)用于教學(xué),已經(jīng)成為VR最直接影響職業(yè)教育的亮麗風(fēng)景。

VR的教學(xué)應(yīng)用非常廣泛。藝術(shù)創(chuàng)作方面,設(shè)計(jì)者用VR技術(shù)把大腦中的構(gòu)思變成可見的虛擬場景,將幾千年前的生活場景和人物生動(dòng)展示,為文化藝術(shù)發(fā)展帶來遐想空間;VR黨建、VR思政、VR紅色教育、VR黨史館等,讓人們獲得沉浸式、互動(dòng)性的體驗(yàn)學(xué)習(xí);在生物學(xué)上,VR技術(shù)可以“擴(kuò)展”或“壓縮”時(shí)空,師生看到真實(shí)環(huán)境中需要幾個(gè)月才能看到結(jié)果的植物生長實(shí)驗(yàn),在真實(shí)世界中難以用肉眼觀察到的微生物;在醫(yī)學(xué)專業(yè),師生可以在VR環(huán)境下進(jìn)行人體手術(shù)動(dòng)作訓(xùn)練,降低了對(duì)真人反復(fù)操練的風(fēng)險(xiǎn),有的職業(yè)院校的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè),通過VR技術(shù)構(gòu)建出骨科三維可視化醫(yī)患溝通平臺(tái),根據(jù)患者的病癥制作出“個(gè)體化3D數(shù)字復(fù)制品”,對(duì)骨關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)、常見病癥、治療方法和手術(shù)過程等進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)模擬顯示,通過該虛擬平臺(tái),醫(yī)生可以對(duì)患者進(jìn)行病情講解和溝通,促進(jìn)醫(yī)患交流,使患者對(duì)自己疾病的具體情況、手術(shù)方案有了更深刻的了解。

情景化教學(xué)方面,VR營造出高度仿真的英語聽說學(xué)習(xí)場景,讓學(xué)生在舒適的場景中進(jìn)行真實(shí)預(yù)演,不僅可以讓學(xué)生開口說,還可避免學(xué)生難以面對(duì)真人對(duì)話的尷尬,緩解學(xué)生的緊張情緒;在演講培訓(xùn)方面,傳統(tǒng)的暴露療法一是依賴外部環(huán)境,成本高,而且需要組織人員,有諸多不可控制的干擾因素,用VR技術(shù)將學(xué)生暴露在焦慮恐懼或試圖回避的刺激中,直到他們的焦慮因?yàn)榱?xí)慣化而減少或消失;像飛行訓(xùn)練、駕駛模擬、器械操作等實(shí)際操作成本過高的實(shí)訓(xùn),都可以在虛擬的世界中營造出沉浸感十足的“真實(shí)”環(huán)境,讓學(xué)員身臨其境去體驗(yàn);另外,像電氣安全等危險(xiǎn)性實(shí)訓(xùn),一旦出現(xiàn)誤操作,VR環(huán)境下還可以給出視覺、聽覺、體感上的“刺激”,避免了學(xué)員因誤操作而導(dǎo)致觸電、墜落等風(fēng)險(xiǎn)事故,降低試錯(cuò)成本,提高應(yīng)變能力和處理技能。

VR多感知性、沉浸感、交互性的顯著特點(diǎn),給師生帶來強(qiáng)烈、逼真的感官?zèng)_擊,顯然比教科書、視頻動(dòng)畫方式要更加有效提高教學(xué)效果。另外,VR教學(xué)應(yīng)用還具有很強(qiáng)的靈活性,除了根據(jù)不同的專業(yè)來制作不同的課件之外,可以做到實(shí)時(shí)更新,如果課程內(nèi)容發(fā)生更新變化,可以對(duì)虛擬課件內(nèi)容進(jìn)行更新,不需要購買新的儀器。

二、VR技術(shù)技能人才培養(yǎng)

VR核心技術(shù)主要涉足圖形圖像、輸入算法、交互、光學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域,需要復(fù)合型、高素質(zhì)的專業(yè)人才,因此對(duì)于人才的要求比較高。目前,能夠?qū)9ツ骋活I(lǐng)域的專業(yè)人才本身就少,能綜合性地扎根VR的人才就更是鳳毛麟角。當(dāng)前VR開發(fā)人員大多是從游戲、動(dòng)漫、3D仿真、模型等行業(yè)轉(zhuǎn)型而來,由于行業(yè)技術(shù)間的壁壘,人才很難快速融入VR領(lǐng)域。從技能型人才看,開發(fā)維護(hù)類、美術(shù)設(shè)計(jì)類以及影視處理類是目前需求量最多的崗位,運(yùn)營管理類、產(chǎn)品策劃類、銷售類也具有較多的人員需求。

面對(duì)行業(yè)企業(yè)的急迫需求,政府各部門適時(shí)響應(yīng),啟動(dòng)了人才培養(yǎng)的各類舉措。20189月,教育部將VR應(yīng)用技術(shù)列為高職新增專業(yè),根據(jù)全國高等職業(yè)教育專業(yè)設(shè)置備案結(jié)果顯示,2019年共有71所院校開設(shè)了VR應(yīng)用技術(shù)專業(yè);2020年教育部公示的第3批職業(yè)教育培訓(xùn)評(píng)價(jià)組織和職業(yè)技能等級(jí)證書名單中,VR1+X”職業(yè)技能等級(jí)證書名列其中。從2019年開始,人力資源和社會(huì)保障部在全國技能大賽中增設(shè)了“VR資源開發(fā)”“VR技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)。2個(gè)賽項(xiàng)本著“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促訓(xùn)、以賽促建”宗旨,為行業(yè)企業(yè)培養(yǎng)并選拔VR領(lǐng)域的技術(shù)技能人才。20203月,人力資源社會(huì)保障部與市場監(jiān)管總局、國家統(tǒng)計(jì)局聯(lián)合向社會(huì)發(fā)布了16個(gè)新職業(yè),這是自2015年版《中華人民共和國職業(yè)分類大典》頒布以來發(fā)布的第2批新職業(yè),其中包括虛擬現(xiàn)實(shí)工程技術(shù)人員,并對(duì)該職業(yè)的定義和主要工作任務(wù)進(jìn)行了明確規(guī)定。

面對(duì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,職業(yè)院校需要在課程體系、實(shí)踐體系、教材、師資等方面不斷摸索經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建虛擬技術(shù)人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,構(gòu)建創(chuàng)新虛擬現(xiàn)實(shí)人才培養(yǎng)的良好模式。針對(duì)虛擬技術(shù)專業(yè)的特征和人才需求,其課程體系的設(shè)計(jì)應(yīng)緊密圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)展開,在通識(shí)教育、專業(yè)教育和實(shí)踐教育三方面均有調(diào)整;像Unity3DMAYA等課程,可以引入一些國內(nèi)知名企業(yè)參與教學(xué)當(dāng)中,把真實(shí)案例和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目貫穿于人才培養(yǎng)的全過程,以培養(yǎng)具有復(fù)合思維、綜合素養(yǎng)的人才;踐行創(chuàng)新教育模式,有機(jī)整合政、產(chǎn)、學(xué)、研、用多方資源,共建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、工作室等環(huán)境,為學(xué)生提供VR實(shí)踐實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)。

三、VR知識(shí)的全面普及

2020年人力資源社會(huì)保障部“VR技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)全國總決賽數(shù)據(jù)看,選手除了來自計(jì)算機(jī)大類的VR應(yīng)用技術(shù)、數(shù)字媒體、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)外,更有美術(shù)設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化、數(shù)據(jù)技術(shù)、模具制造、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、測繪地理信息技術(shù)、3D打印、教育技術(shù)學(xué)、建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、智能制造、汽車維修等專業(yè)的選手積極參賽,可見VR應(yīng)用覆蓋面非常廣。

面對(duì)VR在各個(gè)專業(yè)的普及應(yīng)用,那些未來不把VR作為職業(yè)的很多專業(yè)的學(xué)生,就可以選學(xué)曼恒、網(wǎng)龍等開發(fā)的國產(chǎn)VR編輯器,他們不必掌握程序開發(fā)、三維建模等生硬的IT知識(shí),只需要在現(xiàn)有專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上,利用引擎中提供的模型,通過短短幾周的培訓(xùn)就可以了解VR內(nèi)容制作。

隨著VR在各個(gè)專業(yè)的廣泛應(yīng)用,VR基礎(chǔ)知識(shí)和國產(chǎn)引擎很快會(huì)得到普及。就像職業(yè)院校各專業(yè)把“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)”作為選修課一樣,大浪淘沙后,個(gè)別實(shí)力強(qiáng)勁并深耕教育市場的國內(nèi)企業(yè)所推出的國產(chǎn)引擎裝機(jī)量會(huì)越來越多,未來也會(huì)像WORDEXCELPPT等應(yīng)用軟件一樣在職業(yè)院校占據(jù)龐大的市場。(節(jié)選自《北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》2021年第2期)