简论虚拟现实虚拟现实技术在任职教育中运用研究学术

[摘要]虚拟现实技术改变了传统的教学认知模式，深入分析虚拟现实技术在任职教育中的应用，不仅可以促进教学模式转变实现教学效果的最优化，而且可以促进任职教育水平的不断提高。
[关键词]虚拟现实 任职教育 研究
随着虚拟现实技术、多媒体技术、网络技术的飞速发展，通过计算机软件创设的虚拟现实，为课程实践改革提供了可能。尤其是在任职教育中，工作场景的真实再现，可以为学生提供一个沉浸式的训练环境，改变学生传统学习思维模式形成，获得比传统实验更加深刻的学习体会，实现教学效果的最优化。

一、虚拟现实技术及基本特征

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），也称灵境技术或人工环境。虚拟现实技术利用计算机技术将现实世界通过数据处理以三维立体形式呈现，并与使用者产生视、听、触一体化交互环境。人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射到这个环境中，并操作、控制这个环境中的事物，进行着认知与情感意识流动从而实现特殊目的。
虚拟现实技术在教学中应用，主要体现为“沉浸、交互、构想”三个基本特征。沉浸感又称临场感，指用户通过视觉、听觉、触觉多途径的感官与系统互动，产生身临其境的感受。人与虚拟环境融为一体，让使用者相信这与现实世界一样。交互性是指学习者与虚拟环境中所遇到的各种对象的相互作用的能力，计算机能够响应用户的输入并立即改变虚拟场景的状态，学习者可以在环境中得到实时性的反馈。构想性是指虚拟的环境是人想象出来的，体现设计者响应的思想，为使用者提供探索的空间，通过相应提示让使用者在环境中深化概念、萌生创意，进而发现更多的规律和有效的操作。

二、虚拟现实技术在任职教育中的应用形式

任职教育强调的是对学生实际技能的培养，在任职教育中引入虚拟现实技术，既增强了教师教学的主导地位，同时也更加突出了学生的学习主体地位。教师不再是单纯的理论“灌输式”教学与手把手的实践教导，而是通过虚拟场景的构建为学生提供一个以实践为主的自主学习环境，学生在与虚拟环境互相作用、互相影响的过程中，在老师的引导下，通过自身与环境的信息交互来习得知识与技能。虚拟现实技术在任职教育中的应用形式主要有以下几种。

(一)虚拟课堂教学

任职教育中学生的个体差异日益增大，根据学生的差异进行有针对性的教学是未来任职教育的发展方向。将虚拟现实技术应用到任职教育课堂教学中，可以突破时间、空间限制，再现任职岗位面临的真实场景与变化过程，尤其是那些对岗位任职影响巨大的故障场景再现与多维场景变换等。不仅可以让学生通过交互式的平台参与其中，提高学生的学习兴趣，还可以在教学过程中通过多层次、多批次、全方位地为学生提供生动、逼真、感性的虚拟学习材料，来帮助学生理解消化学习中的知识难点。虚拟课堂教学的应用有效改善了目前教学过程中，学生获得的知识以间接知识经验为主的现状，促进了学生对知识的理解和认知。

(二)虚拟实践教学

任职教育重视对学生实际技能的培养，而实践教学又是任职教育的重要组成部分。将虚拟现实技术应用到任职教育实践教学中，可以以岗位任职需要为基础，开发建设虚拟训练装备，并以此为基础展开虚拟训练。训练内容可以根据需要随时生成，不断更新，使实践训练内容及时跟上技术的发展。同时训练的场景、训练的强度也可以不受时间和空间的限制，反复展开、反复推演。训练过程中，学生也可以提出各种假设与判断，通过虚拟系统验证操作的正确与否，这样不仅有利于学生实践技能的不断生成与强化，也可以有效促进学生创造能力和实践能力的培养。

(三)虚拟网络教学

远程教育的不断普及与发展为任职教育发展壮大提供了先决的物质条件。将虚拟现实技术应用到任职教育远程网络教学中，不仅可以充分利用教育培训机构丰富的网络教学资源展开远程异地教学，还可以在学生与教育培训机构之间建立良好的教学互助与反馈机制。学生不仅可以在虚拟教学平台上及时补充到专业领域的新知识、新方法，也可以将岗位任职工作中遇到的难题反馈回教育培训机构，通过虚拟网络教学平台来进行验证与评估，得出新的结论，应用于岗位任职实践中，而这种反馈也将有助于教育培训机构教学的重新定位与提升，做到教与学相互促进、相互发展。

三、虚拟现实技术对任职教育的影响

(一)推进教学理念转变

虚拟现实技术对任职教育的影响首先体现在教学理念上。对教师而言，虚拟课堂教学的应用要求其从讲解、演示的身份向帮助、指导的身份转变，这就需要教师善于改进教学策略，改变教育理念，以提高学生综合能力与素质为根本追求，通过模拟场景，鼓励学生自主学习与探索，提高学生的动手实践能力，教师要完成由演示者向引导者、帮助者的转换，学生要完成由模仿者向探索者和创造者的转换，并由此达到培养由经验型到创造型人才的转变。

(二)促进教学内容更新

以往的任职教育主要是以知识的讲解与操作的示范为基础，教学内容以书本为主，实践操作以现在装备为主，培训针对性差，实效性低，其中部分教学内容会因受到时间和空间限制而无法讲解与示范，与岗位任职需要产生了严重的脱节。虚拟现实技术引入教学，促进了教学内容的变化与更新。老师可以根据岗位任职的需要，灵活地从培养学生创造能力和实践能力出发，设计符合培养目标的教学内容，并可根据岗位和行职发展的需要，利用虚拟现实技术进行适度超前的前瞻性训练与培训，提升学生的实际技能水平，摘自：毕业论文怎么写www.618jyw.com
为岗位任职与今后发展打下坚实的基础。

(三)丰富教学资源扩展

虚拟现实技术使教学不再局限于有形的课堂和实验室中，用虚拟现实技术模拟实验设备进行实验与训练，不仅可以减少实际装备器材资源消耗，也可以通过虚拟现实技术更新虚拟装备，扩展教学训练途径，节省训练器材采购与使用经费。尤其是在大型复杂设备的虚拟训练过程中，在远程异地的虚拟教学中，在现实较为危险、困难的处置情景中，不仅可以减化教学训练场景的构设，保证学生与装备的安全，也可以通过不同强度的模拟，反复式的训练，全面强化学生技能的形成与提高。

四、虚拟现实技术在任职教育中的难点

(一)把握虚拟的“真实性”“

虚拟现实技术在任职教育中的应用，重在营造一个与岗位任职需求相匹配的“真实”情景，使学生能够沉浸在虚拟情景中，获得全过程、全方位的学习体验。情景越“真实”越能促进学生的体验，越能激发学生学习的兴趣，越能激发学生创造性。尤其是在实践教学中，应确保虚拟的教学装备与实际使用的教学装备在外观、操作、信息反馈、状态反馈等属性上保持高度统一，使学生在课堂教学、实践教学环节中，获得连续的感知与学习体验，提升学生在学习整体上的认知。因此在虚拟装备的研发制作上，要以真实装备为依据，做好数据采集与量化工作，对影响全局的数据要精确采集，对不影响全局的数据可进行必要的删减，对于核心元件要单独建模封装，增强模型运行的稳定性，可靠性，对其他一般性元件可采通有组件开发。同进，在各元件的组合封装上，也要注重体现装备的整体性与操作过程性的相关性，做到标准统一扩展方便，为日后的升级做好相应的准备工作。

(二)注重交互的多维性

目前虚拟现实技术在任职教育中的应用多局限于三维漫游阶段，三维视觉感较强，而其他感官性与交互性较弱，不能让学生真正沉浸其中，展开沉浸式训练，全面掌握装备操作与情况处置的全部技能并积累相应的经验。因此，在实践操作训练与虚拟场景的构建中，教师需要加强多维交互感官性的设计。在多维设计过程中，要以任职需要为基础，以任务完成为驱动，从任务、子任务、实现技术三个层次对现有的交互技术进行系统分类，从环境构设、任务设定、过程分解三个层面对虚拟装备进行规划，从视觉、触觉、听觉等多方面入手进行交互过程细化，注重学生在训练过程中多维感官的协调统一，注重多种媒体组合作用的发挥，使训练更加贴近实际，更加便于学生理解掌握，更加有利于学生创造性思维的培养。

(三)设置情景的灵活性

任职教育中引入虚拟现实技术是从现实走进虚拟以虚拟仿真现实，再由虚拟步入现实以虚拟指导现实的一个过程，虚拟场景的真实构设是影响训练效果的重要因素。能否灵活多样的对现实场景进行虚拟，按照来源于实际而又高于实际的标准进行情景设置，也是实现虚拟教学应用提高训练质量的一个重要方面。因此，在开展虚拟教学与虚拟训练过程中，教师要注重情景的多样设置，注重从现实引入虚拟过程的灵活性与真实性，让学生自然而然的进入至虚拟训练过程中，按照教师的引导，逐层深入的展开研讨式、自主式、交互式的学习，提高学习质量，以避免因情景设置单一，不能引起学生兴趣，而达不成虚拟教学的目的。情景的设置与引入上也要注重前瞻性与探索性的相互统一，以符合时代与专业的发展需要，扩展学生的学习视野。
[参考文献]
刘光然.虚拟现实技术[M]，北京：清华大学出版社，2011.1
胡小强.虚拟现实技术基础与应用[M]，北京：北京邮电大学出版社，2009.2
[3]张涛.多媒体技术与虚拟现实[M]，北京：清华大学出版社，2008.2
（作者单位：总参通信训练基地 河北宣化）源于：论文www.618jyw.com