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虚拟现实技术(VR)对职业教育的影响

添加时间:2021-08-04

虚拟现实技术(VR)对职业教育的影响

教育是人类永恒的话题,凡是有利于教育的技术都会被看好。目前,虽然沉浸式VR技术在教育中还处于初级阶段,但VR在提高学习效率、推动教育公平、降低教育成本、规避试验风险方面的鲜明优势已经被教育界人士所公认。赵沁平院士说:VR+AI有可能成为终极性的教育技术,将对未来教育产生深刻的影响。”在未来,VR甚至会改变现有的教育模式。

VR在职业教育引起的重大影响,主要体现在3个方面:VR+教学应用、人才培养及VR基础知识的全面普及。

一、VR+教学应用

人们经常见到的K12中的VR教学应用一般是视频教学,利用VR技术构建各种教学场景,如微观世界的分子、原子,宇宙世界的太空、太阳系,这些内容开发相对容易,属于弱交互VR。职业教育大都是实操类强交互VR应用,一般是以VR教室的形式在职业院校推广,VR资源专业性强,开发难度大,制作成本高,在建筑工程、考古、医学教育、导游培训、历史、思政、社会科学等方面VR都展示出了很大的发展空间。

根据不同专业的需求,对职业教育中“进不去、看不见、动不了、难再现”的技能点,那些时间安排难、地点安排难、人员整合难、技术传接慢的实习实训,以及抽象、难以接触的知识点,开发出VR教学资源并应用于教学,已经成为VR最直接影响职业教育的亮丽风景。

VR的教学应用非常广泛。艺术创作方面,设计者用VR技术把大脑中的构思变成可见的虚拟场景,将几千年前的生活场景和人物生动展示,为文化艺术发展带来遐想空间;VR党建、VR思政、VR红色教育、VR党史馆等,让人们获得沉浸式、互动性的体验学习;在生物学上,VR技术可以“扩展”或“压缩”时空,师生看到真实环境中需要几个月才能看到结果的植物生长实验,在真实世界中难以用肉眼观察到的微生物;在医学专业,师生可以在VR环境下进行人体手术动作训练,降低了对真人反复操练的风险,有的职业院校的医学影像技术专业,通过VR技术构建出骨科三维可视化医患沟通平台,根据患者的病症制作出“个体化3D数字复制品”,对骨关节的解剖结构、常见病症、治疗方法和手术过程等进行三维动态模拟显示,通过该虚拟平台,医生可以对患者进行病情讲解和沟通,促进医患交流,使患者对自己疾病的具体情况、手术方案有了更深刻的了解。

情景化教学方面,VR营造出高度仿真的英语听说学习场景,让学生在舒适的场景中进行真实预演,不仅可以让学生开口说,还可避免学生难以面对真人对话的尴尬,缓解学生的紧张情绪;在演讲培训方面,传统的暴露疗法一是依赖外部环境,成本高,而且需要组织人员,有诸多不可控制的干扰因素,用VR技术将学生暴露在焦虑恐惧或试图回避的刺激中,直到他们的焦虑因为习惯化而减少或消失;像飞行训练、驾驶模拟、器械操作等实际操作成本过高的实训,都可以在虚拟的世界中营造出沉浸感十足的“真实”环境,让学员身临其境去体验;另外,像电气安全等危险性实训,一旦出现误操作,VR环境下还可以给出视觉、听觉、体感上的“刺激”,避免了学员因误操作而导致触电、坠落等风险事故,降低试错成本,提高应变能力和处理技能。

VR多感知性、沉浸感、交互性的显著特点,给师生带来强烈、逼真的感官冲击,显然比教科书、视频动画方式要更加有效提高教学效果。另外,VR教学应用还具有很强的灵活性,除了根据不同的专业来制作不同的课件之外,可以做到实时更新,如果课程内容发生更新变化,可以对虚拟课件内容进行更新,不需要购买新的仪器。

二、VR技术技能人才培养

VR核心技术主要涉足图形图像、输入算法、交互、光学等技术领域,需要复合型、高素质的专业人才,因此对于人才的要求比较高。目前,能够专攻某一领域的专业人才本身就少,能综合性地扎根VR的人才就更是凤毛麟角。当前VR开发人员大多是从游戏、动漫、3D仿真、模型等行业转型而来,由于行业技术间的壁垒,人才很难快速融入VR领域。从技能型人才看,开发维护类、美术设计类以及影视处理类是目前需求量最多的岗位,运营管理类、产品策划类、销售类也具有较多的人员需求。

面对行业企业的急迫需求,政府各部门适时响应,启动了人才培养的各类举措。20189月,教育部将VR应用技术列为高职新增专业,根据全国高等职业教育专业设置备案结果显示,2019年共有71所院校开设了VR应用技术专业;2020年教育部公示的第3批职业教育培训评价组织和职业技能等级证书名单中,VR1+X”职业技能等级证书名列其中。从2019年开始,人力资源和社会保障部在全国技能大赛中增设了“VR资源开发”“VR技术应用”赛项。2个赛项本着“以赛促教、以赛促学、以赛促训、以赛促建”宗旨,为行业企业培养并选拔VR领域的技术技能人才。20203月,人力资源社会保障部与市场监管总局、国家统计局联合向社会发布了16个新职业,这是自2015年版《中华人民共和国职业分类大典》颁布以来发布的第2批新职业,其中包括虚拟现实工程技术人员,并对该职业的定义和主要工作任务进行了明确规定。

面对产业的快速发展,职业院校需要在课程体系、实践体系、教材、师资等方面不断摸索经验,构建虚拟技术人才培养评价指标体系,构建创新虚拟现实人才培养的良好模式。针对虚拟技术专业的特征和人才需求,其课程体系的设计应紧密围绕人才培养目标展开,在通识教育、专业教育和实践教育三方面均有调整;像Unity3DMAYA等课程,可以引入一些国内知名企业参与教学当中,把真实案例和实训项目贯穿于人才培养的全过程,以培养具有复合思维、综合素养的人才;践行创新教育模式,有机整合政、产、学、研、用多方资源,共建实践教学平台、工作室等环境,为学生提供VR实践实训机会。

三、VR知识的全面普及

2020年人力资源社会保障部“VR技术应用”赛项全国总决赛数据看,选手除了来自计算机大类的VR应用技术、数字媒体、软件技术、计算机网络等专业外,更有美术设计、机电一体化、数据技术、模具制造、产品造型设计、测绘地理信息技术、3D打印、教育技术学、建筑室内设计、机械设计、智能制造、汽车维修等专业的选手积极参赛,可见VR应用覆盖面非常广。

面对VR在各个专业的普及应用,那些未来不把VR作为职业的很多专业的学生,就可以选学曼恒、网龙等开发的国产VR编辑器,他们不必掌握程序开发、三维建模等生硬的IT知识,只需要在现有专业知识基础上,利用引擎中提供的模型,通过短短几周的培训就可以了解VR内容制作。

随着VR在各个专业的广泛应用,VR基础知识和国产引擎很快会得到普及。就像职业院校各专业把“计算机基础知识”作为选修课一样,大浪淘沙后,个别实力强劲并深耕教育市场的国内企业所推出的国产引擎装机量会越来越多,未来也会像WORDEXCELPPT等应用软件一样在职业院校占据庞大的市场。(节选自《北京工业职业技术学院学报》2021年第2期)