全球信息:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)如何打通實(shí)訓(xùn)“最后一公里”？

原標(biāo)題：數(shù)字技術(shù)正在影響并重塑職業(yè)教育生態(tài)——（引題）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)如何打通實(shí)訓(xùn)“最后一公里”？（主題）

工人日報—中工網(wǎng)記者 陶穩(wěn)

(資料圖片僅供參考)

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近幾年，VR/AR/MR/XR等數(shù)字技術(shù)憑借可視化、交互性、沉浸式體驗(yàn)等獨(dú)特優(yōu)勢，在職業(yè)教育中的應(yīng)用日益廣泛。要實(shí)現(xiàn)其教學(xué)效果的最大化，須堅持應(yīng)用為王，“讓師生感到數(shù)字化資源確實(shí)能用、真的好用、隨時愛用”，由此倒逼教育教學(xué)改革。

“后艙R2門洗手間失火，我來滅火，你去報告，你來輔助……”近日，在北京市昌平職業(yè)學(xué)校，航空服務(wù)系高三學(xué)生董涵奇正戴著VR眼鏡、手握操縱柄，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。她告訴記者，這套虛擬仿真設(shè)備能模擬機(jī)艙內(nèi)的不同場景，學(xué)生根據(jù)場景練習(xí)標(biāo)準(zhǔn)口令、應(yīng)急處置流程等，能更快掌握服務(wù)技能。

相對于普通教育，職業(yè)教育更注重技能操作。近幾年，VR/AR/MR/XR等數(shù)字技術(shù)憑借可視化、交互性、沉浸式體驗(yàn)等獨(dú)特優(yōu)勢，在職業(yè)教育中的應(yīng)用日益廣泛。近日，教育部等5部門聯(lián)合印發(fā)的《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動計劃（2022—2026年）》提出，要在中小學(xué)校、高等教育、職業(yè)學(xué)校建設(shè)一批虛擬現(xiàn)實(shí)課堂、教研室、實(shí)驗(yàn)室與虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地，開發(fā)一批基于教學(xué)大綱的虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)字課程。

中國教育科學(xué)研究院職業(yè)教育與繼續(xù)教育研究所助理研究員王敬杰表示，在職業(yè)學(xué)校，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在危險性高、現(xiàn)場安排實(shí)習(xí)困難以及教學(xué)中涉及難以理解的復(fù)雜結(jié)構(gòu)等專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較多，有利于滿足學(xué)生操作訓(xùn)練需求，同時通過沉浸式感官體驗(yàn)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

從講授模式到沉浸式學(xué)習(xí)

“看到模擬場景，感覺自己就在機(jī)艙內(nèi)，按照系統(tǒng)提示一步步操作，就能掌握規(guī)范的操作流程。此外，還能在設(shè)備上進(jìn)行模擬考試，針對性也比較強(qiáng)。”董涵奇說。

昌平職業(yè)學(xué)校航空服務(wù)系主任郭婷婷告訴記者，該院VR設(shè)備引進(jìn)于2019年，目前共有3臺，實(shí)訓(xùn)課上學(xué)生分組練習(xí)，設(shè)備內(nèi)的操作場景實(shí)時投影在大屏幕上，現(xiàn)場師生能對該組學(xué)生的操作進(jìn)行觀摩點(diǎn)評，系統(tǒng)也會對每次訓(xùn)練打分。

“服務(wù)類專業(yè)比較特殊，有的服務(wù)內(nèi)容是無形的，通過數(shù)字化設(shè)備模擬現(xiàn)實(shí)場景，學(xué)生能有更沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)?！惫面谜f。

2021年8月，教育部職業(yè)教育與成人教育司確定了215個職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地培育項(xiàng)目。

江南造船集團(tuán)職業(yè)技術(shù)學(xué)校教師喻興文在接受記者采訪時說，隨著造船技術(shù)的發(fā)展，船舶體積越造越大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜。2015年起，該校開始探索建設(shè)船體裝配數(shù)字化教學(xué)模式，并在接下來幾年時間里搭建起“船舶制造虛擬工廠”。

“在開發(fā)這套設(shè)備前，教學(xué)模式以教師講、學(xué)生聽為主，效率較低。大多數(shù)學(xué)生入校前對船舶缺乏認(rèn)知，時常一個知識點(diǎn)需要反復(fù)講解好幾遍。”喻興文說道，現(xiàn)在學(xué)生戴上VR眼鏡，能跟著教師在船舶內(nèi)部進(jìn)行三維虛擬漫游，理解起來更加立體和形象。

新技術(shù)正在影響并重塑職業(yè)教育生態(tài)

黃云是江南造船集團(tuán)職業(yè)技術(shù)學(xué)校焊接技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的高二學(xué)生，他告訴記者，剛?cè)雽W(xué)時看到焊接時發(fā)出的光會感到恐懼，操作不當(dāng)還容易燙傷?！霸谔摂M仿真實(shí)訓(xùn)設(shè)備上訓(xùn)練，不僅能提前了解掌握焊接工藝、流程、設(shè)備參數(shù)、焊接姿勢等，還能減少因操作不熟練導(dǎo)致的傷害?！秉S云說。

喻興文表示，虛擬仿真設(shè)備還有利于解決實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量不足、教學(xué)時長有限等問題。“一般實(shí)訓(xùn)課程，班額在40人左右，配備兩名實(shí)訓(xùn)教師，引入虛擬仿真設(shè)備前，學(xué)生可能每節(jié)課只能訓(xùn)練一兩次，教師指導(dǎo)機(jī)會有限，當(dāng)使用仿真實(shí)訓(xùn)平臺后，學(xué)生能反復(fù)訓(xùn)練，把基本功打扎實(shí)?！?/p>

教育部發(fā)布的《職業(yè)院校數(shù)字校園規(guī)范》明確指出，仿真實(shí)訓(xùn)資源分為實(shí)驗(yàn)軟件、實(shí)訓(xùn)軟件和實(shí)習(xí)軟件，分別針對性解決培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力、熟悉操作和技能養(yǎng)成、緩解下廠實(shí)習(xí)難等問題。與此同時，新技術(shù)進(jìn)入職業(yè)教育領(lǐng)域，也在學(xué)習(xí)環(huán)境、人才培養(yǎng)模式、教育治理方式等方面進(jìn)行著深層次影響并重塑職業(yè)教育生態(tài)。

郭婷婷介紹說，除了在課堂使用虛擬仿真設(shè)備進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，一些技能大賽、職業(yè)技能等級考試等也越來越多地使用這類設(shè)備，“新技術(shù)的使用也對教師的教學(xué)工作提出新的挑戰(zhàn)。在使用虛擬仿真設(shè)備時，教師自己要先對設(shè)備的設(shè)計有清楚的了解，才能引導(dǎo)學(xué)生掌握使用技術(shù)，有助于教師提高數(shù)字素養(yǎng)”。

2021年，江南造船集團(tuán)職業(yè)技術(shù)學(xué)校入選教育部高新艦船制造虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地，目前基地的“船舶制造虛擬工廠”已經(jīng)能為船體修造、焊接、安裝與維修等9個專業(yè)的學(xué)生提供實(shí)訓(xùn)。

“教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生使用船舶仿真實(shí)訓(xùn)軟件、船舶結(jié)構(gòu)教學(xué)平臺等手段，進(jìn)行自主探究、合作學(xué)習(xí)，教學(xué)模式從‘講——演——練’轉(zhuǎn)變?yōu)槿蝿?wù)式，充分調(diào)動了學(xué)生積極性?！庇髋d文說。

須堅持應(yīng)用為王

王敬杰表示，目前數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用對職業(yè)教育通識類、專業(yè)類和實(shí)訓(xùn)實(shí)踐類等課程類型進(jìn)行有效覆蓋，并在一定程度上實(shí)現(xiàn)了不同地區(qū)、學(xué)段、學(xué)校、專業(yè)的師生共享優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源。

“但目前來看，虛擬仿真設(shè)備需要配套較高的軟硬件設(shè)施，需要及時對系統(tǒng)進(jìn)行改造升級，教育成本和受教育成本相對較高。因此，其在職業(yè)學(xué)校中尚未得到有效普及。”王敬杰認(rèn)為。

21世紀(jì)教育研究院院長熊丙奇提醒說，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上解決了一些職業(yè)院校實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)場地不足問題，學(xué)生能感受實(shí)際操作，但是虛擬仿真設(shè)備不能作為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的替代品，而應(yīng)該是輔助學(xué)習(xí)器具。

此外，職業(yè)學(xué)校要避免打著教育改革創(chuàng)新旗號，做表面的形象工程，應(yīng)該關(guān)注實(shí)際使用效果，注重提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。

今年5月，教育部部長懷進(jìn)鵬在國家智慧教育平臺試點(diǎn)工作推進(jìn)會上明確指出：“要堅持應(yīng)用為王，讓師生感到數(shù)字化資源確實(shí)能用、真的好用、隨時愛用?！卑褞熒鷳?yīng)用數(shù)字化資源多不多、好不好、深不深作為評價教育教學(xué)效果的重要依據(jù)，由此倒逼教育教學(xué)改革。

根據(jù)在職業(yè)院校的多年工作經(jīng)驗(yàn)，喻興文認(rèn)為，職業(yè)院校引進(jìn)虛擬仿真設(shè)備需要有一定的規(guī)劃，避免盲目。引入仿真教學(xué)后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，需要及時存儲、收集和分析，對學(xué)生練習(xí)效果進(jìn)行評估，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大化。