淺談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中職教學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展

1、    淺談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中職教學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展    唐一村一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)技術(shù)簡(jiǎn)介虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是將仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)的一門交叉技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（簡(jiǎn)稱vr）主要包括模擬環(huán)境、感知、傳感設(shè)備等方面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要通過(guò)人的視覺、聽覺、位覺來(lái)建立一個(gè)基于現(xiàn)實(shí)實(shí)物而又脫離現(xiàn)實(shí)的環(huán)境，通過(guò)傳感器接受人體軀干、四肢的相對(duì)位移，以計(jì)算機(jī)為核心，將對(duì)圖像、聲音、振動(dòng)等信號(hào)的處理反饋給參與者，使參與者不僅能感知環(huán)境的變化，同時(shí)也能感知自身的行動(dòng)對(duì)整個(gè)虛擬環(huán)境的影響。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸性、交互性和

2、構(gòu)想性的特點(diǎn)。沉浸性是指參與者沉浸在由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生的虛擬環(huán)境中，根據(jù)不同參與者的視覺、聽覺、心理感受產(chǎn)生不同的、獨(dú)一無(wú)二的虛擬環(huán)境，并成為虛擬環(huán)境的一員，如同在現(xiàn)實(shí)世界中一樣運(yùn)動(dòng)；交互性是指參與者與虛擬環(huán)境中的對(duì)象發(fā)生交流，達(dá)到人機(jī)互動(dòng)；構(gòu)想性是指在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)三維立體場(chǎng)景，構(gòu)想出現(xiàn)實(shí)中不易觀察或者很難長(zhǎng)時(shí)間存在，卻只能存在于人們想象中的情景。二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中職教育教學(xué)方面的應(yīng)用1.傳統(tǒng)的中職教學(xué)模式的缺陷中職學(xué)校在教學(xué)方面相對(duì)于普通高中而言，更傾向于對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)與技能的培養(yǎng)，這也是整個(gè)國(guó)家人才教育體系要求的一個(gè)反映。而當(dāng)今社會(huì)大眾對(duì)職業(yè)教育的認(rèn)識(shí)有一定的偏見和錯(cuò)誤，

3、一個(gè)國(guó)家的人才需求可以分為兩個(gè)大的方面：一方面是研究型人才，一方面是技能型人才，二者是平等、統(tǒng)一的。從個(gè)體角度而言，如何進(jìn)行這兩種不同的教育，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的興趣以及本身的潛力來(lái)選擇。而現(xiàn)實(shí)中，無(wú)論是學(xué)生、家長(zhǎng)，還是社會(huì)大眾往往會(huì)依照中考分?jǐn)?shù)的高低來(lái)劃分學(xué)生，進(jìn)入中職學(xué)校學(xué)習(xí)職業(yè)技能的往往是成績(jī)較差的學(xué)生，這部分學(xué)生有幾個(gè)共同的特點(diǎn)。第一，對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣。這部分學(xué)生在義務(wù)教育階段，因成績(jī)差、紀(jì)律差等因素而被教師、同學(xué)邊緣化，從而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。第二，學(xué)習(xí)習(xí)慣差。這部分學(xué)生往往上課時(shí)一拿起書本就就想睡覺，不能自覺、一心一意地學(xué)習(xí)，沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。第三，學(xué)習(xí)能力差，因?yàn)橹橇σ蛩?、家庭環(huán)境、性格

4、因素等原因，這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)能力相對(duì)較弱，考試成績(jī)、作業(yè)成績(jī)從側(cè)面證明了這一點(diǎn)。傳統(tǒng)的職業(yè)教育，雖然經(jīng)歷了課程化改革、信息化改革，多種形式的教育在課堂里得到運(yùn)用，但是究其根本還是學(xué)生在教室里聽講、教師在講臺(tái)上講授，故存在幾個(gè)問題。第一，在教學(xué)資源方面，雖然有實(shí)訓(xùn)課程可以練習(xí)實(shí)踐，但不同學(xué)校的教學(xué)資源不一樣，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)教學(xué)資源相對(duì)豐富，而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)可能無(wú)法滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)的需求，而且這個(gè)現(xiàn)狀是無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)改變的。第二，在教學(xué)形式方面，雖然有實(shí)訓(xùn)課程，但是在理論教學(xué)部分，還是運(yùn)用傳統(tǒng)的ppt、黑板、課本等，學(xué)生的參與感、主體作用體現(xiàn)的不明顯。第三，在師資隊(duì)伍水平方面，教師雖然每年都在進(jìn)行培訓(xùn)、

5、學(xué)習(xí)和交流，但在某領(lǐng)域，名師仍然是稀缺的，一位名師在一個(gè)時(shí)間段只能給一個(gè)班級(jí)上課，而中職學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣較差，很少上網(wǎng)尋找名師的教學(xué)視頻自主學(xué)習(xí)。2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中職教學(xué)中的應(yīng)用首先，虛擬教學(xué)的理論依據(jù)。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個(gè)重要分支建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師的傳授而獲得的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景下借助其他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)建構(gòu)的方式獲得的。建構(gòu)主義環(huán)境包含四大要素：情境、協(xié)商、會(huì)話和意義建構(gòu)。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，把創(chuàng)設(shè)情境看作學(xué)習(xí)必要的前提，如果教學(xué)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的效果，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深刻而全面的理解，這就是真

6、正的意義建構(gòu)?，F(xiàn)代教學(xué)強(qiáng)調(diào)人的主體性，要求學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程。教學(xué)改革的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化，提高教學(xué)效益和質(zhì)量，全面提高學(xué)生素質(zhì)。然而，教學(xué)現(xiàn)代化不僅是設(shè)備的現(xiàn)代化，還包括教學(xué)觀念的現(xiàn)代化、教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化以及教學(xué)手段的現(xiàn)代化。在現(xiàn)代教學(xué)中，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的目標(biāo)。其次，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)中職教學(xué)形式的改變。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將改變傳統(tǒng)的中職課堂教學(xué)。從空間上，學(xué)生和教師不再局限于教室，也不必理論、實(shí)踐分開教學(xué)，教師可以課前做好虛擬實(shí)景。例如，建筑類專業(yè)要上一節(jié)關(guān)于樓房給排水管道安裝的課程，傳統(tǒng)教學(xué)會(huì)講授不同管道的特點(diǎn)、工具使用、設(shè)計(jì)安裝規(guī)范理論等，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)很枯燥，不能引起共鳴。

7、而利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生、教師可以模擬不同材質(zhì)的管道在不同環(huán)境中的特性，虛擬安裝管道，教師可以模擬違反操作規(guī)范引起的后果。例如，下水管道未安裝存水彎，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備就可以模擬管道內(nèi)的臭氣、有害昆蟲、細(xì)菌等進(jìn)入房間的場(chǎng)景；安裝了存水彎后，就把這些擋在了下水管內(nèi)，使室內(nèi)保持一個(gè)干凈的環(huán)境。學(xué)生可以身臨其境地感受，參與感大大增強(qiáng)。包括對(duì)設(shè)備、材料乃至樓房有一定破壞性的試驗(yàn)，在現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)中是無(wú)法完成的，而用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備就可以模擬場(chǎng)景。另外，在安全演習(xí)、安全教育方面，例如模擬觸電急救，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以用手套內(nèi)的小電極產(chǎn)生靜電，讓學(xué)生有觸電的更真實(shí)的感覺，不會(huì)讓學(xué)生覺得演習(xí)就是演戲，避免在真的發(fā)生意外

8、時(shí)無(wú)從下手，慌不擇路，同時(shí)也避免了一些實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的危害，使實(shí)訓(xùn)更安全可靠。而醫(yī)學(xué)類專業(yè)則可以運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，真正做到使學(xué)生零距離地觀摩手術(shù)的整個(gè)過(guò)程，甚至比在手術(shù)臺(tái)旁邊看得更清楚，做到學(xué)校與醫(yī)院無(wú)縫對(duì)接。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以解決優(yōu)秀教師資源稀缺的問題，一個(gè)可容納40人的教室，在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備后，可以讓遠(yuǎn)在千里之外的學(xué)生在同一時(shí)刻上同一節(jié)課，而教師的工作量沒有增加，學(xué)校的教室、桌椅、黑板等設(shè)施也沒有增加，但是教學(xué)對(duì)象和教學(xué)規(guī)模卻成倍地增加了。三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中職教學(xué)中的發(fā)展1.虛擬課堂利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，教師和學(xué)生甚至可以不必在規(guī)定教室內(nèi)上課，學(xué)生可以在家里、戶外，甚至在任何能連接互聯(lián)

9、網(wǎng)的地方學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)環(huán)境可以隨機(jī)變動(dòng)，每個(gè)學(xué)生都可以根據(jù)自己的喜好自行布置學(xué)習(xí)環(huán)境。教師與學(xué)生的距離也會(huì)拉近，學(xué)生會(huì)感覺教師就在面前和自己對(duì)話，手把手地教自己該怎么做，學(xué)生也不必因看不清黑板、聽不清教師講話而喪失學(xué)習(xí)興趣。一個(gè)教師可以同時(shí)教成百上千的學(xué)生，實(shí)現(xiàn)了教師資源的充分共享。2.虛擬實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備給學(xué)生的感覺往往是數(shù)量少、更新慢，因?yàn)槭墙虒W(xué)用具，設(shè)備的更新很難與當(dāng)下的先進(jìn)設(shè)備同步，往往要落后12代產(chǎn)品，而虛擬實(shí)驗(yàn)室則可以讓學(xué)生通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備進(jìn)入先進(jìn)的大公司，零距離地參觀先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，在虛擬實(shí)驗(yàn)室中大膽地實(shí)現(xiàn)自己的想法，不再有所顧忌，學(xué)校也無(wú)需為了投入資金更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備而發(fā)愁。3.虛擬校園在虛擬校園中，學(xué)生的學(xué)習(xí)將更加多元化，學(xué)生在聽講過(guò)程中如果對(duì)某個(gè)問題感興趣，就可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)走進(jìn)虛擬圖書館，或者上網(wǎng)查閱相關(guān)的書籍，滿足對(duì)知識(shí)的渴求，學(xué)校各方面的資源將更透明化，學(xué)生可以自由選擇。四、小結(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)的實(shí)踐性和創(chuàng)造性方面，將為學(xué)生提供了一個(gè)更加自主、交互和直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，也為教學(xué)的創(chuàng)新提供了