VR技术在食品药品类高职实践教学中的创新应用
VR在生物制药实验中的运用
VR在生物制药实验中的运用随着科技的不断发展和进步，虚拟现实（Virtual Reality, 简称VR）技术已经成为了各行各业的热门话题。
其中，在生物制药实验中，VR技术的运用正在逐渐展现出其巨大的潜力。
本文将介绍VR在生物制药实验中的运用，并探讨其优势和挑战。
一、虚拟现实技术概述虚拟现实技术是一种通过计算机技术和感知设备模拟真实感知的技术，利用特殊的设备提供给用户一种身临其境的感觉。
VR技术透过虚拟环境将用户带入计算机生成的场景中，使用户能够感受到存在于虚拟环境中的事物和事件。
二、VR在生物制药实验中的应用1. 药物分子模拟VR技术可以模拟药物分子的结构、形状和运动，使研究人员可以通过虚拟现实环境中的交互操作，观察和分析药物分子的性质和反应。
这有助于研究人员更好地理解药物与细胞之间的相互作用，从而提高新药研发的效率和成功率。
2. 虚拟实验室传统的生物制药实验需要大量的昂贵器械和试剂，并且操作难度较高。
而借助VR技术，研究人员可以在虚拟实验室中进行操作，通过模拟真实的实验流程，体验真实实验的各个环节。
这不仅可以有效节约成本，还可以提高实验效率，并降低实验操作过程中的风险。
3. 培训与教育VR技术可以将生物制药实验的过程数字化，并将其展示为虚拟环境中的教学材料。
通过虚拟现实技术，学生可以亲自参与到实验过程中，进行操作和实践，从而更好地理解和掌握实验原理和实践技巧。
这将为生物制药从业人员的培训与教育提供了全新的方式和平台。
三、VR技术在生物制药实验中的优势1. 提高实验效率借助虚拟现实技术，研究人员可以在虚拟环境中进行实验操作，从而提高实验效率。
虚拟实验室的使用使得实验过程更加精确和快速，有效地节约了时间和资源。
2. 降低实验成本传统的生物制药实验需要大量的设备、试剂和人力投入，成本较高。
而利用VR技术进行虚拟实验可以有效地降低实验成本，减少对实验材料和设备的依赖。
3. 提供安全保障在传统的生物制药实验中，由于试剂和操作条件可能存在一定的风险，使得实验操作具有一定的危险性。
VR在食品工程实践中的应用
VR在食品工程实践中的应用随着科技的不断发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）作为一种新兴技术正逐渐渗透到各个领域。
食品工程作为与食品相关的专业领域，也开始逐渐应用VR技术。
本文将探讨VR在食品工程实践中的应用，并重点介绍其在食品研发、食品生产和食品安全等方面的价值。
一、VR在食品研发中的应用1. 营养成分分析VR技术可以通过模拟食物的外观、质地以及成分分布，帮助研发人员更好地了解食物的营养价值。
利用VR设备，科研人员可以快速获取食物样品的数据，包括营养成分含量、热量值等，从而为食品研发提供参考依据。
2. 新产品设计在食品研发的初期，VR可以模拟出不同的食物口感、外观等，让研发人员在虚拟环境下进行尝试。
这样能够避免因食材浪费、工作量大等问题带来的不便，进而提高新产品的研发效率。
二、VR在食品生产中的应用1. 工艺优化借助VR技术，食品生产企业可以建立虚拟的生产线，并真实模拟出食品加工的各个细节。
通过观察和优化这些虚拟的生产过程，企业可以减少不必要的资源浪费，提高生产效率，降低成本。
2.员工培训食品生产行业对员工培训的要求非常高。
传统的培训方式需要投入大量的人力和物力资源，而使用VR技术可以通过模拟食品生产过程，实现员工的全方位培训。
员工可以在虚拟环境中学习和练习各种操作技能，提高工作效率和准确性。
三、VR在食品安全中的应用1. 检测与监控利用VR技术，食品生产企业可以建立虚拟的食品检测实验室，模拟各种食品检测过程。
通过在虚拟环境中模拟不同的检测方法和参数，企业可以更好地了解食品的安全性，并及时发现和解决潜在的问题。
2. 危险预警虚拟环境中可以模拟出各种不同的食品安全事故场景，帮助食品从业人员培养危机意识和处理应变能力。
在虚拟场景中，人们可以更加真实地体验到食品安全事故所带来的危害，从而更加重视食品安全工作，提高危机预警和应对能力。
总结：VR技术在食品工程实践中发挥着重要的作用。
教育信息化背景下VR技术在食品类专业课程教学中的应用
2020 年 12Dec. 20206期Issue 6江西科技师范大学学报Journal of Jiangxi Science & Technology Normal University教育信息化背景下VR 技术在食品类专业1程教学中的应用白春清，黄秉均，陈丽丽，袁美兰，江 勇，赵 利*(江西科技师范大学生命科学学院，江西南昌330013)摘要：教育信息化十年发展规划(2011-2020)期间，各高校对虚拟仿真技术(VR "在教学中的应用进行了积极的探索$本研究采用文献检索法结合调查法，对近十年来国内VR 技术在教育教学中的应用情况、基于该技术教学 模式的改革状况、所存在的问题等方面进行了深入分析，为VR 技术的进一步应用提供一定参考。
关键词：食品专业课程；虚拟仿真技术；教学改革中图分类号:G642.0文献标识码:A 文章编号:2096-854X (2020)06-0116-06Application of VR Technology in Teaching of Food Professional Courses under The Background of EducationalInformatizationBai Chunqing , Huang Hingjun , Chen Lili , Yuan Meilan , Jiang Yong , Zhao Li *(College of Life Science, Jiangxi Science & Technology Normal University,Nanchang 330013, Jiangxi, P.R. China )Abstract ： During the Ten-Year Development Plan for Education Informatization (2011-2020), active explorationhas been carried out by colleges and universities to find the possible application of virtual simulation (VR) technologyin teaching. In this research, literature retrieval method combined with investigation method was used to conduct an in depth investigation on the application and reform status of VR technology in education and teaching. What 's more,existing problems were also analyzed in details. The research would provide a certain reference for the further usage of virtual simulation technology.Key words ： Food professional courses; virtual simulation technology; teaching reform—、前言随着食品生产技术的发展，作为国民经济重要支柱产业的食品工业仍面临严重的人才缺乏$据调查，仅食品安全方面人才的缺口就高达80万之巨，如何快速地、科学地、全面地培养实用型食品专业 人才，已经成了一项刻不容缓的课题。
VR技术在食品药品类高职实践教学中的创新应用
VR技术在食品药品类高职实践教学中的创新应用作者：项朝阳段丹萍贺昉汪小根庄义修来源：《中国教育信息化·基础教育》2018年第09期摘要：文章针对食品药品类专业存在的实践教学资源普遍不足、教学难点多且不易解决、资源分散难以满足学生个性化学习需求等问题，采用VR技术开发“虚拟工厂”，整合相关VR实践教学资源，构建虚实结合的实践教学环境，创新“以培养食品药品类职业技能人才为目标，虚拟环境与真实环境相结合，以支持实训教学、创新实践教学、开展研究为主线”的VR 技术应用模式，实现了“讲授+真实实训”的传统实践教学模式向“在线自主学习+虚拟实训+面授教学+真实实训”的混合实践教学模式的转变。
关键词：虚拟现实技术；食品药品类职业人才；实训教学；高职教育中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2018）18-0032-03一、引言我国职业院校对食品药品类专业的人才培养目标，主要与国家中（高）级的职业资格（如乳制品加工人员、农产品食品检验员、药物制剂人员、中药饮片加工人员等）以及食品药品类行业企业对技能型人才的需求相衔接。
实践教学是培养学生职业技能和创新品质的关键，但由于受到建设经费、场地、资源等各种条件的限制，构建完善的实践实训条件已经成为众多职业院校亟待解决的难题。
虚拟现实技术以高度仿真的方式为用户创建了一个可观察、可交互操作的反映事物内部结构、运行规律、相互作用过程、状态变化等的三维虚拟世界，从而实现对真实生活中看不见、进不去、摸不到和动不了的事物和现象的沉浸体验。
虚拟现实技术应用于职业教育，能为操作、设计、解剖等方面的实践教学带来变革，这些教学内容和教学手段的变化又促进了教学理念的更新，其影响是深远的。
目前，国内针对食品药品类加工工艺过程的交互型虚拟仿真实训系统较少。
中国药科大学开发的GMP仿真实训系统、药物制剂工程学等教学软件，采用图片、录像介绍了部分制药设备的外观、结构、原理以及车间质量管理规范，并以动画演示个别设备的工作原理，但侧重突出部分设备性能，缺少中药前处理及中间体制备等内容，且没有对全生产过程的仿真模拟[1]。
虚拟现实技术在食品实践教学中的应用
虚拟现实技术在食品实践教学中的应用作者：谢云飞钱和姚卫蓉来源：《新课程研究·中旬》2017年第08期【摘要】目前，虚拟现实行业随着大量硬件产品、内容资源的不断成熟而进入高速发展期。
该技术作为新的知识载体与认知工具，可以让学习者能对现有知识结构开展前所未有的重构。
这无疑将会对传统教育带来革命性的改革，将虚拟现实技术运用到教育领域中，不仅能让学生从逼真的虚拟空间中获得体验与感受，也可以帮助教师使用现代技术的思维方式开展教育教学工作。
【关键词】虚拟现实（VR）；食品实践；教学改革【基金项目】本文系江苏高校品牌专业建设工程资助项目（编号：PPZY2015A052）和江南大学本科教学改革研究项目（编号：JG2015143）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）23-0109-02虚拟现实（VR）应用在不同的领域旨在为用户提供身临其境的体验。
虽然对于虚拟体验有了深入广泛研究的课题，然而仍然是需要更深的沉浸感和真实感，可以满足五种感觉，包括视觉，听觉，触觉反馈的交互式系统，提升用户在虚拟现实环境的现代意义。
沉浸感和真实感如下所述，通过用户的五种感觉，沉浸感可以让用户体验他们在哪里，他们是谁，他们在做什么，好像它是一个真实的体验。
此外，沉浸被定义为用户体验的参与程度；用户在虚拟空间中表达各种情绪，并将它们传递到虚拟环境中。
在这里，存在的概念指的是一个现象，用户的行为和感觉他们好像是在虚拟世界中创建类似电脑显示器的“在那里”。
食品科学与工程专业培养适应21世纪食品工业和社会发展需要的，德、智、体、美、劳全面发展的，掌握食品基本性质、食品加工相关知识、食品分析相关原理及技能等，可以在食品企业、高等院校、科研机构及政府相关职能部门，从事食品的生产、技术、品控、管理、产品二次开发、工厂及设备设计等工作的高级技术人才。
该学科工科特点决定了该专业需要大量的食品实践教学的要求。
虚拟现实技术在药物制剂实训教学中的应用探讨
虚拟现实技术在药物制剂实训教学中的应用探讨随着虚拟现实技术的快速发展，它在教育领域的应用也越来越广泛。
药物制剂实训教学作为药学专业的必修课程之一，其实验操作环节对学生的实际操作技能和实验操作流程的掌握非常重要。
因此，虚拟现实技术在药物制剂实训教学中的应用可以为学生提供更加真实的实验环境，更加灵活的实验操作方式以及更加系统化的实验教学内容，提高学生的实验操作技能和实验操作流程的掌握能力。
首先，在虚拟现实技术的应用下，学生可以在更加真实的实验环境中进行实验操作，这是传统实验操作无法实现的。
通过虚拟现实技术构建的实验环境可以模拟各种异常情况以及实验过程中可能出现的问题，让学生能够更加真实地感受和掌握实验操作技能和实验操作流程，提高实验实操能力。
其次，虚拟现实技术可以为学生提供更加灵活的实验操作方式。
传统的药物制剂实训教学中，常常由实验室老师一一指导学生操作，这种教学方式不仅难以满足大量学生的需求，同时也难以满足学生个性化的学习需求。
而通过虚拟现实技术，学生可以根据自己的实验操作需求随时调整实验参数、操作方式等，更加灵活地进行实验操作。
最后，虚拟现实技术可以为药物制剂实训教学提供更加系统化的实验教学内容。
传统的实验教学往往由独立的实验课程组成，难以形成一种系统化的实验教学内容和体系。
而通过虚拟现实技术，可以将实验内容、实验过程以及实验结果进行数字化和可视化的呈现，形成一种系统化的实验教学内容和体系，有利于学生理解和掌握药物制剂实验课程中的知识点。
综上所述，虚拟现实技术在药物制剂实训教学中的应用不仅可以提高学生的实验操作技能和实验操作流程的掌握能力，同时也可以为学生提供更加真实、灵活、系统化的实验教学内容和体验，有助于药学专业学生在实践中更加全面地掌握药物制剂实验知识和技能。
虚拟现实技术应用于食品行业的创新实践
虚拟现实技术应用于食品行业的创新实践近年来，虚拟现实技术越来越受到人们的关注和应用。
虚拟现实技术不仅在游戏和娱乐领域有广泛的应用，还逐渐渗透到各个行业，包括食品行业。
虚拟现实技术的创新实践为食品行业带来了许多新的可能性和机遇。
首先，虚拟现实技术在食品行业中提供了全新的沉浸式体验。
通过虚拟现实技术，消费者可以身临其境地体验烹饪过程、参观农场或工厂，或者在拥挤的城市中体验乡村的宁静。
这种沉浸式体验让消费者能够更加深入地了解食品的生产过程和原料来源，增强了他们对食品的信任和购买的决策。
其次，虚拟现实技术在食品行业中提供了更加个性化的消费体验。
传统的食品购物通常是通过超市或线上平台进行，消费者只能在限定的选项中做出选择。
而借助虚拟现实技术，消费者可以在虚拟的环境中定制自己的理想食品，选择口味、配料和烹饪方法等。
这种个性化的消费体验提高了消费者的满意度和参与感，帮助食品企业更好地满足市场需求。
第三，虚拟现实技术在食品行业中提供了新的培训和教育方式。
食品行业对于食品安全和卫生要求非常严格，员工的培训和教育是必不可少的。
虚拟现实技术可以模拟真实的操作场景，提供虚拟的培训环境。
员工可以通过虚拟现实技术进行实操练习，提升他们的技能和意识。
这种教育方式不仅能够降低培训成本，还能够提高培训效果和员工工作质量。
此外，虚拟现实技术还可以帮助食品行业提升市场营销效果。
通过虚拟现实技术，食品企业可以创造出与众不同的广告宣传活动。
例如，可以利用虚拟现实技术设计互动体验的展台，吸引顾客的注意力；或者通过虚拟现实技术设计创意的广告视频，让消费者更容易记住和产生共鸣。
这些创新的市场营销方式能够提升品牌知名度和市场份额。
最后，虚拟现实技术还可以改善食品供应链管理。
通过虚拟现实技术，食品企业可以实时监测和追踪冷链运输的温度、湿度和其他环境指标，确保食品的品质和安全。
此外，通过虚拟现实技术，食品企业也可以更好地管理库存、预测销售和优化物流。
食品安全教育的科技手段与创新应用
食品安全教育的科技手段与创新应用食品安全是当今社会非常重要的问题之一，随着科技的不断发展，越来越多的科技手段被应用于食品安全教育中。
本文将探讨食品安全教育中的科技手段与创新应用。
一、虚拟现实技术在食品安全教育中的应用虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）可以为学生提供身临其境的体验，让他们亲身感受食品安全的重要性。
通过虚拟场景模拟食品生产过程和食品检验过程，学生可以了解食品安全的必要性，提高他们的食品安全意识和自我保护能力。
二、智能手机应用程序在食品安全教育中的应用随着智能手机的普及和应用程序的不断增加，一些针对食品安全的应用程序也相继问世。
这些应用程序可以提供食品安全知识、食品标签解读、食品检验方法等信息，让用户更好地了解食品安全，做出更明智的选择。
三、互动式教学工具在食品安全教育中的应用互动式教学工具，如电子白板、电子屏幕等，可以为教师在课堂上展示食品安全知识提供便利。
同时，学生也可以通过这些工具与教师进行互动，提出问题、参与讨论，增加学习的乐趣和效果。
四、大数据分析在食品安全教育中的应用大数据分析可以帮助相关部门监测食品安全情况，及时发现问题，采取有效措施。
同时，通过对大数据的分析，可以提取出食品安全的规律和趋势，为食品安全教育提供科学依据。
五、远程教育技术在食品安全教育中的应用远程教育技术可以将食品安全知识传递到偏远地区，满足人们对食品安全教育的需求。
通过网络课程、视频教学等方式，可以让更多的人了解食品安全知识，提高食品安全意识。
六、人工智能在食品安全教育中的应用人工智能技术可以帮助快速识别食品中可能存在的安全隐患，提供更加准确的食品评估结果。
同时，人工智能还可以为学生提供个性化的学习推荐和解答问题的服务，提高学习效果。
总结：食品安全教育的科技手段与创新应用能够提高学生的食品安全意识，使他们能够更好地保护自己的健康。
虚拟现实技术、智能手机应用程序、互动式教学工具、大数据分析、远程教育技术和人工智能等技术在食品安全教育中发挥了重要作用。
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中国教育信息化/2018.18一、引言我国职业院校对食品药品类专业的人才培养目标,主要与国家中(高)级的职业资格(如乳制品加工人员、农产品食品检验员、药物制剂人员、中药饮片加工人员等)以及食品药品类行业企业对技能型人才的需求相衔接。
实践教学是培养学生职业技能和创新品质的关键,但由于受到建设经费、场地、资源等各种条件的限制,构建完善的实践实训条件已经成为众多职业院校亟待解决的难题。
虚拟现实技术以高度仿真的方式为用户创建了一个可观察、可交互操作的反映事物内部结构、运行规律、相互作用过程、状态变化等的三维虚拟世界,从而实现对真实生活中看不见、进不去、摸不到和动不了的事物和现象的沉浸体验。
虚拟现实技术应用于职业教育,能为操作、设计、解剖等方面的实践教学带来变革,这些教学内容和教学手段的变化又促进了教学理念的更新,其影响是深远的。
目前,国内针对食品药品类加工工艺过程的交互型虚拟仿真实训系统较少。
中国药科大学开发的GMP 仿真实训系统、药物制剂工程学等教学软件,采用图片、录像介绍了部分制药设备的外观、结构、原理以及车间质量管理规范,并以动画演示个别设备的工作原理,但侧重突出部分设备性能,缺少中药前处理及中间体制备等内容,且没有对全生产过程的仿真模拟[1]。
广东食品药品职业学院于2006年开发了中药制药实训仿真系统软件,该软件模拟了中药制药生产的流转工艺,属于通用制药类生产架构,在操作逼真度、界面友好性和智能化控制等方面仍然存在缺陷和瓶颈。
针对国内缺少全生产周期过程的中药制药虚拟仿真实训系统的现状,结合高职实践教学的现状及需求,自2011年以来,我们组建了一支由食品加工学、中药学、教育技术学、计算机等专业领域专家组成的团队,以“项目驱动-跨界协同”的方式,采用VR 技术开发了“虚拟工厂”,通过整合相关VR 实践教学资源,构建了基于多元化信息技术的虚实结合实践教学环境,创新了“以培养食品药品类职业技能人才为目标,虚拟环境与真实环境相结合,以支持实训教学、创新实践教学、开展研究为主线”的VR 技术应用模式,实现了“讲授+真实实训”的传统实践教学模式向“在线自主学习+虚拟实训+面授教学+真实实训”的混合实践教学模式的转变。
二、拟解决的教育教学问题一直以来,高职实践教学主要存在着三方面的问题:①高职实践教学一般采取大班教学的方式进行,传统实训车间高昂的建设费用和运行成本使得实践教学资源普遍不足,难以支撑大规模教学;②受各种因素制约,实践教学难点多且不易解决,部分设备结构和生产工艺流程复杂、生产周期长,真实条件下难以直接、深入VR 技术在食品药品类高职实践教学中的创新应用*项朝阳,段丹萍,贺昉,汪小根,庄义修(广东食品药品职业学院,广东广州510520)摘要：文章针对食品药品类专业存在的实践教学资源普遍不足、教学难点多且不易解决、资源分散难以满足学生个性化学习需求等问题,采用VR 技术开发“虚拟工厂”,整合相关VR 实践教学资源,构建虚实结合的实践教学环境,创新“以培养食品药品类职业技能人才为目标,虚拟环境与真实环境相结合,以支持实训教学、创新实践教学、开展研究为主线”的VR 技术应用模式,实现了“讲授+真实实训”的传统实践教学模式向“在线自主学习+虚拟实训+面授教学+真实实训”的混合实践教学模式的转变。
关键词：虚拟现实技术;食品药品类职业人才;实训教学;高职教育中图分类号：G434文献标志码：A文章编号:1673-8454(2018)18-0032-03*本文系广东省教育科学“十二五”规划2014年度教育信息技术研究项目(编号:14JXN038)、广东教育教学成果奖培育项目和2016年度广东食品药品职业学院科研项目(人文社科类)“大专学生虚拟仿真学习沉浸体验与行为研究”(编号:301009A1627)的研究成果。
VR /AR /MR 专栏32The Chinese Journal of ICT in Education观察,更难以系统、持续地开展实训,虽然VR 技术已作为职业院校实训教学的重要支持手段,但能够深度反映生产工艺流程的系统却很少;③因受到场地、经费投入等因素限制,食品药品类专业实践教学资源分散,不利于校内实训车间、校外实训基地、虚拟实训教学资源等的共享使用,难以满足学习者个性化学习的需要。
针对这些问题,我们采取了以下措施:针对传统实训成本高、实践教学资源不足且分散等问题,运用3Dsmax、Unity3D 和Quest3D 虚拟现实技术,开发“虚拟工厂”,并基于云计算技术、网络技术等多元化信息技术,整合相关数字化实践教学软、硬件资源,构建虚实结合的实践教学环境。
利用VR 技术创建具有深度临场感、沉浸感和交互性的虚拟世界。
通过漫游、360度全景、逼真的视音频特效、实时的交互和反馈等功能,实现了对工厂、车间的场景和布局、设备结构与原理、岗位操作与考核等的仿真模拟,便于激发学习者的学习兴趣,开展直观深入的观察学习、体验学习和自我评价,同时缩短了实训周期,全面提升实践教学。
基于混合学习理念,混合多元化信息技术、多种教学方式和学习方式,重构教学次序,构建了虚实结合的混合实践教学模式,实现了“讲授+真实实训”的传统实践教学模式向“在线自主学习+虚拟实训+面授教学+真实实训”的混合实践教学模式的转变。
三、创新应用的探索利用云计算技术、网络技术等手段整合各类虚拟仿真教学资源,如有条件也可根据学校特色自主开发虚拟工厂,全校师生均可利用校内实训机房、办公电脑、VR 设备、校外PC、移动终端等,随时随地对整合的虚拟仿真实训教学资源进行访问,使得多媒体教室、计算机实训室、校内校外实训基地等教学场所与云计算虚拟仿真实训中心实现了零距离对接,构建良好的虚实结合的实践教学环境,整体的技术架构如图1所示。
服务。
在实践教学过程中,形成了VR 技术在食品药品类职业人才培养实践教学中的应用模式,如图2所示。
(1)将VR 技术作为技术手段,支持实训教学基于混合学习理念,混合多元化信息技术、多种教学方式和学习方式,将“虚拟工厂”等虚拟仿真教学软件在实训教学中作为教师教学演示工具和学习者认知工具,支持教学演示、自主探究学习和自我评价,实现了“讲授+真实实训”的传统实践教学模式向“在线自主学习+虚拟实训+面授教学+真实实训”的混合实践教学模式的转变,如图3所示。
(2)将VR 技术作为教学内容,创新实践教学以3D 建模技术和VR 交互技术为教学内容,开设了《3Dsmax 建模》和《Unity 3D 开发基础》课程,并通过开展虚拟仿真实践项目培养学生的开发能力、自主学习能力和创新能力。
组织学生团队参加“挑战杯”等各类课外学术科技作品创作比赛,提升创新实践能力。
(3)将VR 技术作为切入点,探索教育规律以技术接受模型和沉浸理论为基础,构建了基于VR 实训系统的学习行为意向影响因素模型,通过实证图1云计算虚拟实训中心的技术架构图2VR在食品药品类职业人才培养中的创新应用模式图3基于VR实训的食品药品类混合实践教学模式VR /AR /MR 专栏33中国教育信息化/2018.18研究发现:沉浸体验、感知易用性和感知有用性显著正向影响学习行为意向;沉浸体验、感知易用性和感知有用性受到VR 特性和计算机自我效能的正向影响;感知有用性受到组织管理的正向影响[2],为VR 实训系统的设计、开发与应用提供了策略性建议。
四、应用效果本成果在广东食品药品职业学院应用于22门课程,支持了4个省重点(品牌)专业和3个国家级及省级高职教育实训基地建设,可同时参与虚拟实训的学生数为真实实训的12倍,基于VR 的实训周学时为过去的50%。
通过开展基于VR 实训的混合教学,教学质量明显提升,学生在“挑战杯”等技能大赛中多次获奖,多位教师在国家、省级信息化教学大赛中取得佳绩。
突破传统的实践教学,依托多元化信息技术的虚实结合实践教学环境,基于教育学、心理学等理论,创新了“以培养食品药品类职业技能人才为目标,虚拟环境与真实环境相结合,以支持实训教学、创新实践教学、开展研究为主要线索”的VR 技术在食品药品类职业人才培养实践教学中的应用模式。
为相关职业院校和行业企业开展仿真实训资源建设和应用提供了实施路径参考,丰富了职业教育研究成果。
以职业技能人才培养为目标导向,基于混合学习理念,混合多元化信息技术、多种教学方式和学习方式,构建了基于VR 实训的食品药品类混合实践教学模式,支持职业院校、行业企业食品药品类多个专业开展实践教学与培训,显著提升了学生的职业技能水平。
此外,以学生学习为中心,采用文献研究、问卷调查、结构方程模型等方法,开展了实证研究,探索了基于VR 实训系统的学习行为意向的影响因素,丰富了VR 环境下有关学生学习行为的研究成果。
根据食品药品类工厂的特征、设备加工工艺过程和操作规律,从仿真技术实现的角度出发,结合Unity3D 和Quest3D 开发平台的技术特性,将仿真内容归纳为虚拟场景、动态物体、触发与控制、数据与属性关联、生产流程流向控制五大部分,并总结其表现特征和开发方法,见表1。
参考文献：[1]项朝阳,段丹萍.提取浓缩虚拟车间的设计与实现[J].自动化与仪器仪表,2014(5):195-201.[2]段丹萍,项朝阳.基于VR 实训系统的学习行为意向影响因素研究[J].中国教育信息化,2017(10):29-33.[3]李小平,张琳.虚拟实现/增强现实下混合形态教学设计研究[J].电化教育研究,2017(7):20-26.[4]高媛,刘德建.虚拟现实技术促进学习的核心要素及其挑战[J].电化教育研究,2016(10):77-87.[5]孙江山.基于学科领域知识的虚拟现实实验系统的设计与实现[J].电化教育研究,2012(8):70-74.[6]丁楠,汪亚珉.虚拟现实在教育中的应用:优势与挑战[J].现代教育技术,2017(2):19-25.(编辑:鲁利瑞)表1基于Quest3D 的虚拟工厂开发方法仿真内容表现特征仿真方法虚拟场景主要分为大小场景两类,小场景如中小型设备,大场景如生产流水线、厂房同、厂区等小场景采用盯住目标的方式,大场景采用漫游的方式动态物体主要分为位移(如液位、刀具)、旋转(如仪表指针、阀门把手)、亮度与色彩(如指示灯、溶液色彩)和各种特效(如烟雾、水流)对于位移和旋转类,主要采用两种方式,一是控制改变物体在三维空间的位置和旋转参数,二是通过播放动画任务来实现,动画任务可在虚拟现实平台制作,也可从3Dsmax 等外部软件导入触发与控制主要包括按钮开关、旋转开关(含阀门)和两位式开关,以及由此触发的相关控制操作在Quest3D 里,使用Detect Mouse Collision 和On Left Mouse Down 两个模块对3D 模型中的开关物体进行侦测,再利用SetValue 模块控制相关物体的触发,以实现触发与控制功能的仿真;在Unity3D 里,可使用void OnMouseDown()函数进行侦测,条件满足即发出触发指令,通过变量控制相关动态物体的产生动作数据与属性关联表现为数据之间、数据与属性之间的关联等,如仪表示值间、旋转角度与液位之间等利用函数或公式实现各种关联间的算法生活流程流向控制在食品药品类生产中,对生产操作流程有严格的流向要求将每一操作步骤设置一个子程序,在Quest3D 里,使用FSM 模块调用并实施流向控制;在Unity3D里,设置一个公共变量,通过该变量数值的变化对每个操作步骤的流向实施控制VR /AR /MR 专栏34。