虚拟现实技术在高职实践教学中的应用
一、引言
虚拟现实技术（VirtualRealityTechnology ，VR ），是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物[1]。
用户进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的三维世界视频传回产生临场感。
目前，虚拟现实技术已广泛地应用于教育、军事、工业制造、医疗等众多领域，为行业发展提供切实可行的解决方案。
特别是在教育领域，虚拟现实技术不仅可以灵活生动地展现教学内容，还可以通过场景模拟，为学生定制仿真实的实践环境，这为高校实践教学的开展提供了新的途径[2]。
实践教学一直是高校提高学生专业知识应用能力、培养学生分析创新能力的重要教学过程。
我国教育部对专业学位学生的培养目标定位为培养掌握某一专业（或职业）领域坚实的基础理论和宽广的专业知识，具有较强的解决实际问题的能力，能够承担专业技术或管理工作，具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。
而现阶段，我国大学生在实践的过程中经常会遇到企业由于缺乏规范而又完善的实习措施，学生实习期间的无人管理和安全问题；高
校对学生实践管理不灵活，评价体系不规范等一系列问题，使得学生在实践过程中的表现效果并不理想。
如何提高学生实践能力，培养出适应社会需要的高素质人才是各高校对学生实践教学改革的重中之重[3]。
本文结合虚拟现实技术的实施过程，给出其应用于实践教学的模式体系，以提高高职学生的专业技能和实践能力的培养水平，提升实践教学质量。
二、虚拟现实技术应用于实践教学的实施过程分析
虚拟现实技术基于计算机仿真、人机交互、传感器等技术，生成仿真实的环境，为用户提供一个沉浸式的、可交互的模拟系统，以特有的浸沉感、交互性和构想性提高用户的代入感和参与度。
实践教学的核心之一就是学生对生产实践的参与。
通过直接参与生产，可以让学生从各个感观通道收集信息，并结合所学专业知识激发逻辑性和创新性的思考，实现理论知识到实践应用的转化。
将虚拟现实技术应用于实践教学首先需要硬件体系与软件环境的支持。
目前各类虚拟现实硬件设备已经得到快速的发展，包括建模设备；视觉显示设备，如投影、头盔等；听觉、触觉、味觉等感知设备；交互设备，如动作捕捉、
眼文章编号演1671-802X穴2018雪03-0064-03
虚拟现实技术在高职实践教学中的应用
陈再发
(浙江国际海运职业技术学院,
浙江
舟山
316021)
摘
要:在对虚拟现实技术和实践教学分析的基础上,结合将虚拟现实技术应用于实践教学的实施过
程分析,构建了虚拟现实技术在高校实践教学中三层应用模式,最后结合企业实际应用,探索了虚拟现实技术在学生实践教学中的应用过程和实施效果,拓展了学生参与企业实践的途径,提高了实践教学的效果。
关键词：虚拟现实;实践教学;教学模式中图分类号：G642.0
文献标识码：A
＊收稿日期：2018-04-03作者简介：陈再发（1982-），男，安徽五河人，讲师，博士，研究方向：船舶自动控制及高等职业教育。
E-mail ：chenzaifa368@.
No.32018General No.96
Vol.172018年第3期
第17卷穴总第96期雪安徽电子信息职业技术学院学报JOURNALOF ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF ELECTRONICS &INFORMATION TECHNOLOGY
眼动仪、力反馈等。
这些硬件设备的完善发展为创建合适的实践教学环境提供了基本的技术保障[4]。
在软件方面，基于B/S 和C/S 的软件体系可以很容易满足和实现企业与高校之间的信息数据传输要求及相应功能。
通过物联网技术将企业生产、管理数据收集并实时传输到高校可以极大地增强了虚拟现实应用的即时性。
这些即时数据与模型化后的生产场景一起形成时变的虚拟现实场景，为学生提供了实时高效的真实交互，使得学生通过虚拟现实平台参与企业实践成为可能[5][6]。
三、虚拟现实技术应用于实践教学模式虚拟现实应用于实践教学的实现依托于一定的软硬件体系，根据抽象层次，可以分为企业层、平台层和实践层。
通过三个层次的转换，实现企业场景和生产管理数据在学校虚拟环境的重现，使得学生能够在方便快捷地在虚拟场景中进行优化设计，完成实践教学任务。
其总体模式结构如图1所示。
在企业层，各企业提供实际生产管理需求场景，教师完成必要的场景、数据界定和仿真环境建立。
通过网络环境，将数据传输至虚拟现实平台层，在平台层首先实现企业应用的抽象，将不同场景的数据
规范整理，结合虚拟现实平台中的模型进行应用展示。
在实践层中，学生可根据自己需要实践的内容选择在虚拟场景中进行相应模块的实践操作，如进行布局设计仿真实践时，学生可以对虚拟场景中的物体进行重新布局并进行优化评估，实现结合企业实际情况的沉浸式实践操作，以到达身临其境的效果。
四、应用案例分析
以与我校合作的某船舶制造企业为例，该企业车间的主要生产模式为流水线作业，在完成船壳分段组装之后，主要工作为船舱内部设备安装调试。
由于其船体规模较大，舱室较多以及船舱内设备摆放不规范等因素造成流水线生产不平衡、厂内物流不通畅、在制品堆积严重等问题。
根据实际生产管理情况，企业的重新设计布局和优化物流工作作为实践教学内容，并要求在实践教学过程不影响正常生产。
在完成企业层的分析接洽后，需要对问题在平台层进行抽象建模。
利用3DMAX 软件及Unity3D 软件对船舶机舱内部实体进行建模，建立虚拟现实场景，要求其与真实的场景实体保证高度的相似性；通过企业ERP 系统获取企业即时的生产数据，实现生产流程的真实展现。
在实践层，学生结合虚拟仿真平台对企业即时数据进行仿真分析，优化产线布局，并将优化后的方案与企业沟通实施，借助虚拟仿真平台，实现参与企业生产实践的教学效果。
虚拟现实平台主要部分如图2所示。
VR 技术与实践教学相结合的教学模式，可以
避免学生在企业中出现无人管理和安全问题；虚拟技术营造沉浸式
环境，增强学习的互动体验性，激
发
图1虚拟现实技术应用于实践教学的模
式
图
2
船舶机
舱虚拟现实平台展
示
第3期
陈再发———虚拟现实技术在高职实践教学中的应用
学生的热情，提升他们对于学习的渴望，发掘他们的潜力；虚拟现实的交互方式提供了传统方式无法比拟的信息维度，让学生获取更丰富的资讯，更全面地了解学习对象，思考现状并发现问题，进而提升认知世界的能力；虚拟现实即具有极强的互动性，又安全可靠，降低了学生探索学习的门槛，降低了他们害怕失败的心理成本，促使他们勇于思考、勇于尝试，用安全有趣的方式，提高学生的探索能力。
五、开展虚拟实训的注意事项
在具体的实践中，VR 技术还是受一定因素的制约，目前主要存在的问题和注意事项如下：
1.改善硬件设备。
虚拟现实技术是通过计算机
的程序设置和传输，通过解决虚拟环境的复杂结构和处理各种数据信息，从而达到逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟世界，然而目前计算机的处理速度还不能突破虚拟实践中庞大数据量及时处理的实时性要求，对于数据存储也存在一定缺陷，这些硬件设备的不完善，都会导致虚拟现实技术运用起来存在效果不理想和操作不方便的情况，所以应该加大对新设备的研发力度，不断开发新产品，做到虚拟现实技术可以更加广泛地为社会、教学而用。
2.加大软件开发力度。
由于各高校暂时还不具
备自主研发的软件团队力量，所以在软件的使用中会出现，通过软件展示出来的效果不够逼真、可操作性不够强及交互性不够的缺点，所以加紧完善软件配备设施也是高职院校应该重视的问题，保证高水平的技术运用到高等职业教育中去。
3.做到虚实有效的结合。
虚拟现实技术好具有
很多优点，但不能完全替代实践训练的作用，应该将两者有效地结合起来：实训操作无法完成的内容结合虚拟现实技术进行开展，比如开展有危险，存在伤害性的实训时；如开展常规技能训练，则合理地将虚拟现实技术融入到实训中，保证两者的和平共处。
六、结语
通过对虚拟现实应用于实践教学过程的分析，探索了结合虚拟现实技术平台让学生参与企业生产实际的实践教学模式。
通过案例应用表明其教学模式的可行性和实现效果。
虚拟现实作为一种新的实践教学模式，提供了更为安全和快捷高效的实践体验和学习效果，可以让更多的学生参与实践并取得较好的实习质量。
通过进一步搭建有效的监测和评价体系，可以更有效地保障实践教学效果的实现。
参考文献:
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2008,（
8）:5-10.
(
责任编辑:卓如)
第3期
陈再发———虚拟现实技术在高职实践教学中的应用。
虚拟现实技术在教学领域中的应用
虚拟现实技术在教学领域中的应用随着科技的发展和进步，虚拟现实技术在教学领域中的应用越来越受到重视和关注。
虚拟现实技术是一种通过计算机技术模拟出来的一种真实感强的虚拟环境，使用户能够沉浸拥有身临其境的体验。
在教学领域中，虚拟现实技术为教学带来了全新的可能性，提升了教学的效果和体验，为学生提供了更加直观、生动和丰富的学习体验。
虚拟现实技术在教学领域中的应用主要体现在以下几个方面：一、提供沉浸式学习体验虚拟现实技术可以为学生提供沉浸式学习体验，让学生仿佛置身于实际的场景之中。
在地理课上，学生可以通过虚拟现实技术去登上珠穆朗玛峰、横穿撒哈拉大沙漠，体验世界各地的风土人情；在历史课上，学生可以通过虚拟现实技术去参观古罗马竞技场、走进埃及金字塔，亲身感受历史的变迁；在生物课上，学生可以通过虚拟现实技术去探索海底世界、观察细胞的结构，加深对生物知识的理解。
这种沉浸式学习体验可以让学生更加专注、投入，有助于激发学生的学习兴趣和潜力。
二、增强实践操作能力虚拟现实技术可以模拟各种实际操作场景，为学生提供实践操作的机会。
工程类专业的学生可以通过虚拟现实技术进行三维建模和工程设计，通过模拟操作来熟悉各种工程设备的使用和维护；医学类专业的学生可以通过虚拟现实技术进行解剖学实验和手术操作的模拟，提高临床操作技能。
这种实践操作能力的提升，可以让学生更好地将理论知识转化为实际操作能力，为将来的工作和研究打下坚实的基础。
三、促进跨学科交叉学习虚拟现实技术可以将不同学科的知识进行融合，打破学科之间的壁垒，促进跨学科的交叉学习。
在化学课上，学生可以通过虚拟现实技术进行化学实验的模拟，了解化学反应的过程；在物理课上，学生可以通过虚拟现实技术进行物理实验的模拟，了解各种物理现象的原理；在语言课上，学生可以通过虚拟现实技术进行语言环境的模拟，接触到不同国家的语言和文化。
这种跨学科交叉学习可以拓展学生的知识面，提高学生的综合素质和学科能力。
虚拟现实技术在教育中的应用与效果
虚拟现实技术在教育中的应用与效果虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机生成的模拟环境，让用户可以身临其境地感受和交互。
近年来，随着虚拟现实技术的不断发展和普及，它在教育领域的应用也日益受到关注。
本文将探讨虚拟现实技术在教育中的应用以及带来的效果。
一、虚拟现实技术在教学中的应用1. 提供沉浸式学习体验：虚拟现实技术可以让学生身临其境地参与到虚拟场景中，如历史事件的再现、地理环境的探索等，从而增强学习的体验和效果。
2. 创造互动学习环境：通过虚拟现实技术，教师和学生可以在虚拟环境中进行实时互动，进行实验、模拟场景等，提高学生的参与度和学习兴趣。
3. 促进跨学科学习：虚拟现实技术可以将多种学科知识融合在一起，打破传统学科间的边界，培养学生的综合能力和解决问题的能力。
4. 提供远程教育支持：虚拟现实技术可以打破地域限制，通过网络将教学资源传递给远程学习者，提供更加灵活的学习方式。
二、虚拟现实技术在教育中的效果1. 提升学习动机和参与度：由于虚拟现实技术提供了沉浸式的学习体验，学生更加主动地参与学习，提高了学习动机和积极性。
2. 增强学习效果和记忆力：通过虚拟现实技术，学生可以亲自体验和操作，加深对知识的理解和记忆，提高学习效果。
3. 培养实践能力和解决问题的能力：虚拟现实技术可以提供真实的场景和情境，学生可以在虚拟环境中进行实际操作和解决问题，培养实践和应用能力。
4. 促进团队合作和沟通能力：在虚拟现实环境中，学生可以通过与他人的合作和协作来完成任务，提高了团队合作和沟通的能力。
5. 扩展学习资源和拓宽学习领域：虚拟现实技术可以提供丰富的学习资源和场景，拓宽学生的学习领域，启发他们的想象和创造力。
三、虚拟现实技术在教育中的挑战和未来发展虽然虚拟现实技术在教育中有诸多应用和效果，但仍然存在一些挑战和待解决的问题。
其中包括技术成本高、设备复杂、内容资源有限等。
然而，随着技术的不断进步和应用的推广，这些问题将逐渐得到解决。
虚拟现实技术在高职机电类专业课程教学中的应用研究
、
虚 拟现 实 技 术 在 高 职 机 电 类 专 业
虚拟拆装 、 对仪器 仪表进行操作等 。虚拟 实训集 中体现 了虚拟 现实技 术 的沉 浸性
和交 互 性 的 优 点 ， 学 生 成 为 虚 拟 环 境 的 让
课 程 中 的应 用现 状
（ ） 用类型。 一 应 虚拟现实技术可以分
为 桌 面 级 虚 拟 现 实 、投 入 型虚 拟 现 实 、 分 布 型虚 拟 现 实 、 近 现 实 型 虚 拟 现 实 四种 逼 类 型 。 入 型 虚 拟 现 实 和 桌 面 级 虚 拟 现 实 投
今， 继科 学实验 、 理论 分析之后 ， 虚拟现实 技 术 已经成 为人类 探索 客观世 界规 律的
第 三 大 手段 。
虚拟维修等。 三维演示利用简易型虚拟现 实技术表现机 电设备 、 设备零部件 的结 构 和动态 ， 于学生深入地 了解设备 和每个 便 零部件的 内部结构 ， 有助于学生理解设备 的动作方式及工作原理 。 虚拟实验是指把
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
践性 、 情境性 、 过程性 、 开放性等特点 。职
业 性 是 指 虚 拟 现 实 技 术 可 以 比较 真 实 地
模 拟高 职机 电类 专业学生 相关 的职业 岗
位 的工作环境 ， 利用它可 以使学生 的各 项 职业技 能的培训更 为高效 ； 实践性是指 虚
拟 现实技术 能逼 真地模拟现 实世 界的各
级 虚 拟 现 实 相 比 ， 入 型 的 虚 拟 现 实 系统 投
的工作 内容进行深入 的体验 ， 很大 的缩短
了学 生 获 取 职业 岗位 相 关 知 识 的 时 间 。 近
机 电类 专业 课 程 中的 应 用 现 状 ， 析 该 技 分 术 在 教 学应 用过 程 中存 在 的 问题 ， 提 出 并 相 应对策与建议。
虚拟现实技术在高职院校实训课程中应用
虚拟现实技术在高职院校实训课程中的应用摘要：本文主要讲虚拟现实技术的概念、基本特征与类型，并从虚拟现实技术的特点和应用出发，论述虚拟现实技术在教育领域，尤其是在实训课教学中的应用，从而丰富实训课程的教学方法和手段，提高实训课教学的效果和质量。
关键词：虚拟现实技术；实训；教育教学虚拟现实技术应用于教育是教育技术发展的一个飞跃，它是一个看似真实的模拟环境，即通过传感设备，让用户根据自身的感觉，运用人的自然技能考察和操作虚拟世界中的物体，获得相应的看似真实的体验。
由此可见，虚拟现实的出现为人们提供了一种全新的人机交互方式。
1虚拟现实技术简述虚拟现实（virtual reality），简称vr技术，又称灵境技术，是以浸没感、交互性和感知性为基本特征的计算机高级人机界面。
虚拟现实是创建和体验现实世界的一种虚拟计算机系统，它的核心设备仍然是计算机，即通过计算机图形构成的三维数字模型，以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界，并通过头盔显示器、数据手套等辅助传感设备，给用户提供一个观测与该虚拟世界交互的三维界面，使用者可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，使人和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法亲身经历的体验。
1.1虚拟现实技术在教学上的应用虚拟现实技术在教学上的应用模式有两种：一是虚拟课堂，即以学生为虚拟对象或教师为虚拟对象的所谓“虚拟大学”；二是虚拟实训室，设备为虚拟对象，即应用计算机建立能客观反映现实世界规律的虚拟仪器用于虚拟实训，可以部分地替代在现实世界难以进行的，或者是费时、费力和费资金的实训课程，学生和科研人员在计算机上进行虚拟实验和虚拟预测分析。
1.2在危险和容易使学生受伤的实训室中的应用对于具有危险性和容易使学生受到伤害的实训作业岗位，为使学生在实训中真实感受到周围环境的实际变化，可采用虚拟现实技术，建立高度逼真的模拟环境，这样的实训可收到更为理想的效果。
虚拟现实技术对高等职业教育实践教学的促进作用
仿真世界的动态 、 三维视觉环境 ， 使操作者产生一种身临其境的感觉 。实现的方式主要是戴上特制的头
盔显示器、 数据手套以及身体部位跟踪器 ， 通过听觉、 触觉和视觉在虚拟场景中进行体验。
２ 虚 拟现 实技术在高等职业教育实践教学 中的应 用
２ １ 高等职业学校实践教学的现状 ． 我国正处于社会 、 经济的快速发展时期 ， 时代需要大量应 用型人才、 高技能人才。“ 加快培养高质 量技能型人才 ， 是当前我国职业教育面临的紧迫任务 ； 加强实践教学的建设和改革 ， 是提高技能型人才 培养质量的关键环节”５ ［ 。因此 ， ］ 高等职业教育要将学生职业技能的培养工作落到实处 ， 实践教学起着
术的发展始终围绕这三个特征而前进 。沉浸性是指用户对虚拟世界 中的真实感 ， 此种真实感将使用户 难以觉察、 分辨出其 自身正处于一个 由计算机生成的虚拟环境中； 交互性是指用户对虚拟世界中的物体 的可操作性 ； 构想性是指用户沉浸在虚拟世界的多维信息空间中， 依靠 自身的感知和认知能力获取新的 知识 ， 提高感性和理性认识 ， 从而深化概念并萌发新意 。因而可 以说 ， Ｊ 虚拟现实可以启发人的创造性 思维。Ｖ Ｒ技术的实质是一种采用计算机技术制作仿真的假想世界的技术 ， Ｊ采用计算机产生一个被
人在 自 然环境中的各种感知系统行为的高级的人机交互技术 ， 使用户身临其境地感知虚拟环境中的物 体， 通过虚拟现实的三维设备与物体接触 ， 从而真正地实现人机 交互 。可以说人处在虚拟环境之中跟 现实环境是没有差别 的 。 Ｊ Ｖ Ｒ技术是计算机技术 、 计算机图形学、 计算机视觉 、 视觉生理学、 视觉心理学、 仿真技术 、 微电子技 术、 多媒体技术 、 信息技术、 立体显示技术、 传感与测量技术、 软件工程 、 语音识别与合成技术 、 人机接 口 技术、 网络技术及人工智能技术等多种高新技术集成之结晶。其逼真性和实时交互性为系统仿真技术 提供有力 的支撑。它同时具有沉浸性（ ｍ ｒｏ ） 交互性（ ｔａｄｎ 和构想性（ ａｉ ｔｎ Ｌ ，Ｒ技 ｉ ｅｉ 、 ｍ ｓｎ ｉ ｅ ｃｏ ） ｎｒ ｉ ｇ ａｏ ）２ Ｖ ｍ ｎｉ Ｊ
虚拟现实技术在高职教育中的运用
传感 交 互技 术 以及 高分 辨 率显 示技 术 ，生 成一 种 三维 逼真 的 虚拟 环 境 。使 用者 戴 上特 殊 的头 盔 、数据 手 套等 传感 设 备 ，或利 用键 盘 、 鼠标 等输 入 设
备 ，便 可 以进入 虚拟 空 间 ，成 为虚 拟环 境 的一 员 ，进行 实时 交互 、感 知和
随着 现 代教 育技 术 的迅猛 发展 ， 信息 化教 学模 式正 在 逐渐 取代 传统 教 学 ， 网络教 学 和 多媒体 教 学等 先进 的 教学 手段 正 在被 越 来越 多地 使 用 。虚
能 。例 如 ，交 互性 地 参观 还未 完工 的办 公大 楼 ， 寻找装 饰 的构 思 ；参观 房 屋 模 型 ， 学 习建 筑 原 理 ；观 察 虚 拟 汽车 的 内部 构 造 ，学 习汽 车 发动 机 原 理 ；通过 观看 胃镜 的过 程 ，了解 病变组 织 的特性 等 。 虚拟 现 实技 术创 建 了一种 令人 感到 身临 其境 、可 以获 得与 环境 交互 体 验 的虚 拟世 界 。托 过虚 拟现 实 技术 创建 的虚 拟 实验 既 可缩 短训 练 的时 间，
意 克 服 工程 学 科 教 育 的局 限性 （ 如 过于 纯 粹 ，脱 离 生产 实 际的 理 论 堆 譬 积 ） 。职业 教育 同样呼 唤现 代 的高 科技 的教育 手 段 ，而且 更 加需 要 一种 能 够模 拟 生产 实 际场 景 的， 更加 直观 具体 的 现代 化 教育 模式 。在课 堂 教学 、 实验 实 训教 学 以及 网络 教 学中 应用 虚拟 现 实技 术 必将推 动 现 代教 育手 段 的 更新 ，促 进现 代职 业教 育模 式的 改革 。 虚拟 现 实 技 术 （ ｉｔ ａＲ ａ ｉｙＶ ） 是利 用 三 维 图形 生 成技 术 、 多 Ｖｒ ｕ ｌｅ ｌｔ ，Ｒ
浅析高职实训教学中虚拟仿真技术的应用
虚 拟 仿 真技 术在 多媒 体技 术 、虚 拟 现实 技术 与网络通信 技术等信 息科技迅猛 发展 的基 础上 ，将仿真技 术与虚拟 现实技术相 结合 的产 物 ，虚拟仿真技 术 以构 建全系统统一 的完整 的 虚拟 环境为 典型特征 ，并通过虚拟环 境集成 与 控制 为数众 多的实体 。虚 拟仿真技术 逐渐应用 于教 育领域 当中 ，形成 一种新 的教 学模式—— 虚 拟 仿真 教 学 。即 利 用实 物或 计 算机 创 设相 应 的虚拟环境 或工具 ，并模拟真实 事例进行操 作 、验证 、设计、运行 等实验 、实 训的教学 方 式。 １ ． 背景分析 教育部 《 关于全面提高 高等职业教育教 学
存在的 问题 还可进行反 复的操作 训练 ，也不用 考虑设备 的损坏和材料 的消耗 ，极大地节约教 学成本 ，提 高 了学 习效率 。从教 学资源规划 、 建设和使用 的全过程 质量管理角度 看 ，虚拟仿 真实践教 学模式 的综 合运行成本远 低于传统 的 实物操作教学模式 。 ２ ． ２广泛 的适应性和适 用性 传统 实践课程教学模 式的适应性较差 ，虚 拟仿真 技术不受课程 、学科 门类 和专业技术领 域限制 ，是一种普遍 适用 的技术 手段 ，具有 广 泛的适用性 。 （ ｉ ） 通用性 、兼容性 强 虚 拟 仿真 技 术具 有极 强 的教 学 功 能兼 容 性 ，适 用于从教学 设计直到考 核测评 的实践 教 学全过 程。对于工 科实践教学 ，多数通用 型应 用软件 兼具仿真功 能，通常一款 软件可 以同时 支持 多门课程 的仿 真教学 ，一 门课程 的教 学也 可 以由多款软件来 实现 ，并且 凡能 以实物方 式 展开 的实践教学 内容，理论上 虚拟仿真技术 都 可 以做 到。 比如 电类各专业基础 实验 、实训项 目 教 学，都能用通 用型Ｅ Ｄ Ａ 软件（ 如Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ 或 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｌ 等） 的仿真 功能 实现 ，化工类 专业 实训 则可 用化 工仿 真Ｄ Ｃ Ｓ 操作 系统 的单元 级 、工段 级仿真软件 实现。 （ ２ ） 打 破时 空限制 ，具有 灵活性 ， 易于改 进升级 虚拟 仿 真教 学 可 以摆脱 传 统 现场 教学 地 点固 定 、时 间有 限 、设 备 不足 和 内容 难 改 的 局面 ，学生 只要在计算机 中安装 了虚拟 仿真软 件 ，就可 以把 虚拟仿真教 学延伸到教 室、宿舍 甚 至家庭 ，随时随地 的运 用虚拟仿真 教学软件 进 行学 习和探 索，突破 了时间和 空间的限制 ， 也不受场地等 外界条件 的限制 ，使 学习变得更 加 灵活。 虚拟仿 真技 术的改进和升 级在很大程度上 就是软件 的改进与升级 ，速度快 、风险小 ，利 用网络信 息资源能够 紧随技术进 步，更能切 中 时需 ，保证 实践教学 的动态有效 性，也更能 彰 显出对实践类课程教学 的催化 作用。 （ ３ ） 容错功能强 生 源 不理 想 、学 生基 础 较差 是 高职 院 校 中普遍存在 的实 际问题 ，学生对 一些偏深 的理 论知识 点常常一知 半解 ，实验 、实训过 程 中出 现操作 失误在所难 免。 以实物 为操作对象 的传 统实 践教学 ，某些 情况下误操 作有可 能导致 教 学事 故，危及仪器 设备甚至是 人身安全 。基于 虚拟仿 真技术 的实践教学操作 对象是计 算机软 件 ，教师尽可设置 各种正 常、故障甚 至极端故 障状 态以便 “ 虚拟 ”地历 练学生 ，学 生也尽可 按部 就班地执行 各种规范操 作去 “ 证 明”或者 尝试 误操作去 “ 证伪 ”，完全没有损 坏仪器设 备或 危及人 身安全 的顾虑 。仿真可 以通过参数 控制 模拟真 实设 备 的机械 性能 ，实 时反馈实验 结果，检验各种 指令 的正确性 ，通 过反复练 习 达 到操作练习的 目的 。 ３ ． 虚 拟仿真技术在实讪教 学中的应用 ３ ． １树立虚实结合 的实训教 学理 念 虚 拟仿 真 实训 教 学有 助 于 学生 理解 实 训 内容 ，并在 一定程度 上提高学生 的动手能力 。 不过虚拟仿 真实训 只是模拟真 实的实训教 学，
虚拟现实技术在高职实习实训中的应用
步明确“ 推进现代化教学手段和方法改革 ， 开发虚拟流程、 虚拟工 艺、 虚拟生产线等 ， 提升实践教学和技能训练 的效率和效果” ， 这是 我们高职工学结合教育 的指导方针 。 同时， 根据《 关于推进高等职业教育改革创新引领职业教 育科 学发展的若干意见》 （ 教职成［ ２ ０ １ １ １ １ ２ 号文件 ） 精神 ， 高职 教育 不是培 ３虚拟 现 实技 术 在课 程 中的应 用 养简单的一般的技能操作 、 一般的技能人 才， 而是高端技能型专 门 ３ ． １系统开 发 需求分 析 人才 ， 采用“ 虚拟化” 的实训教学方式正是实现这一 目标的有效方式 《 综合布线与 网络工程》 课程是一 门实践性很强的课程， 通过实 与有效途径之一 。 训要求学生不仅是要巩固和加深理解所学 的知识， 更重要的是要训 ２虚 拟现 实技 术 简介 练技能 ， 学会独立按照国标规程和技术规范操作 ， 树立工程实际观点 和严谨的科学作风。 目前我院使用的综合布线系统实训 台， 有效的提 虚拟现实技术（ Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ， 简称Ｖ Ｒ技术 ） ， 该技术 是一 项 但是 综合布线系统工程设计规范） ） （ Ｇ Ｂ ５ ０ ３ １ ｌ 综合集成技术 ， 涉及计算机 图形学 、 人机 交互 技术 、 传感技术、 人工 高了学 生的动手能力 ， ２ ０ ０ ７ ） 中所 涉及 的规 定 无 法在 现 有 实 训 台实 训 过 程 中 体 现 出来 （ 例 智能等领域 ， 一般虚拟现实系统有六个模块构成 ： 检测模块 、 反馈模 Ｇ Ｂ ５ ０ ３ １ １ ～ ２ ０ ０ ７ 中规定安装在墙面或柱子上的信息插座底盒 、 多 块、 传感器模块、 控制模块 、 建模模块和用户模块 。 图１ 为虚拟现实系 如 ： 用 户 信息 插座 盒及 集 合 点配 线箱 体 的底部 离地 面 的高 度 宜为 统组 成 示 意 图 。 ０ ０ ａｍ， ｒ 学生在实训时 即使安装不符合规范， 实训 台也并无提示） 。 Ｖ Ｒ技术最早起源于２ ０ 世纪５ ｏ ｆ 代的美国 ， 它与多媒体、 网络技 ３ 同时， 通过对天煌教仪、 西安开元等企业针对综合布 线课程的 术并称为三大前景最好 的计算机 技术 。 １ ９ ６ ２ 年， 美 国青年（ Ｍｏ ｒ ｔ ｏ ｎ 了解到 目前国内网络综合布线实训台基本都不能完 Ｈｅ ｉ ｌ ｉ ｇ ） ， 发明了实感全景仿真机 ， 虚拟现实技术就此越来越受到大 实训设备调研 ， Ｂ ５ ０ ３ １ １ － ２ ０ ０ ７ 的实训。 众的关注 。 虚拟现实技术 以三个Ｉ ， ｇ ￣ Ｉ ｍｍｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ （ 沉浸感） ， Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ 成针对Ｇ ３ ． ２系统 开发技 术 分析 （ 交互性） ， Ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ （ 思维构想性） ， 作 为虚拟现实技术最本质的特 针对 Ｇ Ｂ ５ ０ ３ １ ｌ ＿ ２ ０ ０ ７ 数据 源 中的 数 据 建 立 数 据仓 库 ， 并利 用 分 点， 并融合了其它先进 技术 。 在欧美等国家 目前已经将Ｖ Ｒ技术引入 析法 、 决策树、 数据可视化、 相关规则等方法对数据仓库 中的数据进 行数 据 挖掘 。 利 用Ａｕ ｔ ｏ Ｃ ＡＤ 针对 常 用 的实 训环 境 、 布 线工 具 、 布 线 产 品进 行 三 维 建 模 。 在 三 维 实 体 建 模 的 作 图过 程 中 ， 利 用 确 定 平面 或 空间点位置的笛卡尔坐标体 系， 并且经常变换坐标系统 。 把模型导入３ Ｄ Ｓ Ｍａ ｘ 软件添 加各 种布 线实训动作 ， 制作针对 布 线 规范 的交 互 性 提 示 。 最后 ， 导 入 虚 拟 现实 平 台（ Ｖｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ Ｉ Ｔ Ｉ ２ ， 简 称ＶＲ — 图 １虚 拟 现 实 系统 组 成 Ｐ ｌ ａ ｆ ｔ ｏ ｒ ｍ或 Ｖ Ｒ Ｐ ） 软件 ， 制 作虚 拟 现 实 场景 ， 完 成 实训 的 虚 拟化 。 虚 拟 实 训 系统 结构 如 图２ 所示。
虚拟现实技术在职业教育教学中的应用
（） １ 桌面虚拟现实。桌面虚拟现实是将计算机的屏幕作为 用快速 、 可靠且方便的 ｅ ｒｗｎｓ Ｄａ ｉ 软件。ｅ ｒ ｉｇ 软件可以准 ｇ Ｄ ａ ｎｓ ｗ
用户观察虚拟境界的一个窗 口， 通过键盘 、 鼠标等输入设备实 确展现借 助市场上使用最广的 Ｃ Ｄ系统所创建的 ３ Ａ Ｄ模型和 现与虚拟现实世界进行交互 ， 并操纵其 中的物体 ， 不是完全的 ２ Ｄ工程 图； 可提供点击式动画等独特功能 ， 使得任何拥有计算
第２ ６卷
第 ８期
辽 宁教 育行 政 学 院 学 报
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｉｏ ｉｇＥｄ ｃ ｆ ｎ Ａｄ ｎｓｒｔ ｎ Ｉｓ ｔ ｔ ｏ ｒａ ｆＬａ ｎｎ ｕ ａ ｏ Ｍ ｍｉ ｉｔａｉ ｎ ｔ ｕｅ ｉ ｏ ｉ
Ｖ０． ８ Ｎｏ ８ １ ２ ．
２０ ０ ９年 ８月
Ａｕ ０ ９ ｇ２ ０
学生在由师生共同参与的课堂活动中能够学会倾听师使用计算机辅助教学设法让静态的图片动起来形成课本光盘与网络课程之间相互补充和支持的有机体系构成立体化网络课程打破了教学时空的界限拓宽了教学内容使教学内容变得简单明了生动直观易于理解和掌握避免了烦琐的解释和过多的说明从而增加了教学信息量有利于知识的获取保持更激发了学生学习英语的兴趣和应用能力的提升
一
种教 育活动 ， 职业教育除 了要给学生传授文化知识 ， 更重要
面， 用文字、 语音 和三维实景虚拟现实过程协同描述 。
的物体或对象除了具有表观特征如外形 、 质感 以外 ， 还具有一
职业 教 育 是 指 国 家为 实现 以初 中后 为 重 点 的 不 同阶 段 的 定的行为或能力 ， 并且服从 客观规律。动作行为建模就是在创
教育分流 ，通过开办或允许开办各级各类 的职业教育学校和 建模 型的同时 ， 赋予模型外形 、 质感等表观特征 ， 同时也 赋予 各 种形式 的职业技能培训 ， 提高劳动者 的劳动素质 ， 增加劳动 模型物理属性和行为与反应能力 ， 并且服从一定的客观规律。
虚拟现实技术在高职项目教学中的应用探索
教 学 作 为职 业 教 学改 革 发 展 的基 本 方 向 。 … 这 种 以学 生 为 中心 、以教 师 为 主 导 的 项 目教 学 要 求 学 生 在 “ 真 实 环 境 ”下 完 成 实 际 的 工 作 项 目和 任 务 。 采 用 虚 拟 现 实 技 术 （ Ｒ，Ｖｒ ａ Ｒ ａ ｔ） Ｖ ｉｕ ｌ ｅｌｙ ，将 虚 拟 实 训 教 学 与 真 实 ｔ ｉ 现 场 实 训 教 学 相 结 合 ， 能形 象 生 动 地 表 现 教 学 内容 ， 有 效 地 营 造 展 现 真 实工 作 过程 的 教 学 环 境 ，提 高 学 生
殊 界 面 （ 拟 环 境 ）之 中 ，从 虚 拟 空 间 的 内部 向外 观 虚 察 ，而 不 是 作 为 一 个 旁 观 者 由外 向 内观 察 ，从 而更 逼 真 地 观 察 所 研 究 的 对 象 ，将 抽 象 的 数 据 信 息 变 换 为成 熟 的体 验 ，并 从 中获取 知 识 。 （ ）交 互 性 的 产 生 在 于 ２ 虚 拟 环 境 是 一 个 封 闭 的 回路 系 统 ，将 仿 真 现 实 环 境 的
际情 况 ，将 以 行 动 为 导 向 、基 于 完 整 工 作 过 程 的项 目
使 用 者 的感 官 ，并通 过 传感 器 测试 及 跟 踪 使 用 者 的行 为 与反 应 ，适 时 调 整 生 成 的 图像 序 列 ，使 用 者 通 过 交
互 方 式感 知 和 响应 虚 拟 环 境 。 （ ）构 想 性 是 指虚 拟 现 ３ 实 向使 用 者 提 供 了发 挥 想象 力 的 机 制 ，它 改 变 过 去 人
掌 握 知 识 、技 能 的效 率 ，达 到优 化 教 学 过 程 、提 高 教
学 质 量 的 目的 。
一