- 虛擬現實技術如何打通實訓“最后一公里”？
- 2022年11月23日 來源：工人日報 作者：陶穩
提要：近幾年，VR/AR/MR/XR等數字技術憑借可視化、交互性、沉浸式體驗等獨特優勢，在職業教育中的應用日益廣泛。要實現其教學效果的最大化，須堅持應用為王，“讓師生感到數字化資源確實能用、真的好用、隨時愛用”，由此倒逼教育教學改革。
數字技術正在影響并重塑職業教育生態——
虛擬現實技術如何打通實訓“最后一公里”？
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近幾年，VR/AR/MR/XR等數字技術憑借可視化、交互性、沉浸式體驗等獨特優勢，在職業教育中的應用日益廣泛。要實現其教學效果的最大化，須堅持應用為王，“讓師生感到數字化資源確實能用、真的好用、隨時愛用”，由此倒逼教育教學改革。
“后艙R2門洗手間失火，我來滅火，你去報告，你來輔助……”近日，在北京市昌平職業學校，航空服務系高三學生董涵奇正戴著VR眼鏡、手握操縱柄，進行實訓。她告訴記者，這套虛擬仿真設備能模擬機艙內的不同場景，學生根據場景練習標準口令、應急處置流程等，能更快掌握服務技能。
相對于普通教育，職業教育更注重技能操作。近幾年，VR/AR/MR/XR等數字技術憑借可視化、交互性、沉浸式體驗等獨特優勢，在職業教育中的應用日益廣泛。近日，教育部等5部門聯合印發的《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃(2022—2026年)》提出，要在中小學校、高等教育、職業學校建設一批虛擬現實課堂、教研室、實驗室與虛擬仿真實訓基地，開發一批基于教學大綱的虛擬現實數字課程。
中國教育科學研究院職業教育與繼續教育研究所助理研究員王敬杰表示，在職業學校，虛擬現實技術在危險性高、現場安排實習困難以及教學中涉及難以理解的復雜結構等專業領域應用較多，有利于滿足學生操作訓練需求，同時通過沉浸式感官體驗進一步激發學生學習興趣。
從講授模式到沉浸式學習
“看到模擬場景，感覺自己就在機艙內，按照系統提示一步步操作，就能掌握規范的操作流程。此外，還能在設備上進行模擬考試，針對性也比較強。”董涵奇說。
昌平職業學校航空服務系主任郭婷婷告訴記者，該院VR設備引進于2019年，目前共有3臺，實訓課上學生分組練習，設備內的操作場景實時投影在大屏幕上，現場師生能對該組學生的操作進行觀摩點評，系統也會對每次訓練打分。
“服務類專業比較特殊，有的服務內容是無形的，通過數字化設備模擬現實場景，學生能有更沉浸式的學習體驗。”郭婷婷說。
2021年8月，教育部職業教育與成人教育司確定了215個職業教育示范性虛擬仿真實訓基地培育項目。
江南造船集團職業技術學校教師喻興文在接受記者采訪時說，隨著造船技術的發展，船舶體積越造越大，內部結構也日益復雜。2015年起，該校開始探索建設船體裝配數字化教學模式，并在接下來幾年時間里搭建起“船舶制造虛擬工廠”。
“在開發這套設備前，教學模式以教師講、學生聽為主，效率較低。大多數學生入校前對船舶缺乏認知，時常一個知識點需要反復講解好幾遍。”喻興文說道，現在學生戴上VR眼鏡，能跟著教師在船舶內部進行三維虛擬漫游，理解起來更加立體和形象。
新技術正在影響并重塑職業教育生態
黃云是江南造船集團職業技術學校焊接技術應用專業的高二學生，他告訴記者，剛入學時看到焊接時發出的光會感到恐懼，操作不當還容易燙傷。“在虛擬仿真實訓設備上訓練，不僅能提前了解掌握焊接工藝、流程、設備參數、焊接姿勢等，還能減少因操作不熟練導致的傷害。”黃云說。
喻興文表示，虛擬仿真設備還有利于解決實訓設備數量不足、教學時長有限等問題。“一般實訓課程，班額在40人左右，配備兩名實訓教師，引入虛擬仿真設備前，學生可能每節課只能訓練一兩次，教師指導機會有限，當使用仿真實訓平臺后，學生能反復訓練，把基本功打扎實。”
教育部發布的《職業院校數字校園規范》明確指出，仿真實訓資源分為實驗軟件、實訓軟件和實習軟件，分別針對性解決培養學生分析問題與解決問題的能力、熟悉操作和技能養成、緩解下廠實習難等問題。與此同時，新技術進入職業教育領域，也在學習環境、人才培養模式、教育治理方式等方面進行著深層次影響并重塑職業教育生態。
郭婷婷介紹說，除了在課堂使用虛擬仿真設備進行實訓，一些技能大賽、職業技能等級考試等也越來越多地使用這類設備，“新技術的使用也對教師的教學工作提出新的挑戰。在使用虛擬仿真設備時，教師自己要先對設備的設計有清楚的了解，才能引導學生掌握使用技術，有助于教師提高數字素養”。
2021年，江南造船集團職業技術學校入選教育部高新艦船制造虛擬仿真實訓基地，目前基地的“船舶制造虛擬工廠”已經能為船體修造、焊接、安裝與維修等9個專業的學生提供實訓。
“教師在課堂上引導學生使用船舶仿真實訓軟件、船舶結構教學平臺等手段，進行自主探究、合作學習，教學模式從‘講——演——練’轉變為任務式，充分調動了學生積極性。”喻興文說。
須堅持應用為王
王敬杰表示，目前數字化技術的應用對職業教育通識類、專業類和實訓實踐類等課程類型進行有效覆蓋，并在一定程度上實現了不同地區、學段、學校、專業的師生共享優質數字教育資源。
“但目前來看，虛擬仿真設備需要配套較高的軟硬件設施，需要及時對系統進行改造升級，教育成本和受教育成本相對較高。因此，其在職業學校中尚未得到有效普及。”王敬杰認為。
21世紀教育研究院院長熊丙奇提醒說，虛擬現實技術的應用，在一定程度上解決了一些職業院校實習實訓場地不足問題，學生能感受實際操作，但是虛擬仿真設備不能作為實習實訓的替代品，而應該是輔助學習器具。
此外，職業學校要避免打著教育改革創新旗號，做表面的形象工程，應該關注實際使用效果，注重提高學生培養質量。
今年5月，教育部部長懷進鵬在國家智慧教育平臺試點工作推進會上明確指出：“要堅持應用為王，讓師生感到數字化資源確實能用、真的好用、隨時愛用。”把師生應用數字化資源多不多、好不好、深不深作為評價教育教學效果的重要依據，由此倒逼教育教學改革。
根據在職業院校的多年工作經驗，喻興文認為，職業院校引進虛擬仿真設備需要有一定的規劃，避免盲目。引入仿真教學后產生的數據，需要及時存儲、收集和分析，對學生練習效果進行評估，實現教學效果的最大化。
