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    在职业教育应用视角下的VR/AR技术

    发表于:2019-08-17
    阅读:977
    评论:0

    本文由《中国电化教育》杂志授权发布

    作者:魏民

    摘要

    站在职业教育教学应用视角,依据职业院校教学实践,该文将VR/AR技术分为“单纯利用计算机屏幕画面实现虚拟仿真技术”“加入可穿戴传感器计算机屏幕画面虚拟仿真技术”“加入专用传感器计算机屏幕画面虚拟仿真技术”“加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术”“实时加入真实视频画面虚拟现实技术”等五类,而每一类在技术性、应用性、分类性特征方面又有所不同。按照职业教育教学需求,深入研究VR/AR技术务实应用,对推动职业教育教学改革将会起到事半功倍作用。

    关键词:职业教育;虚拟现实;增强现实;虚拟仿真

    一、引言

    由于职业教育是面向职业、岗位活动的一种就业能力教育[1],突出特征是从事技术、技能、技艺、技巧等实践性教育教学[2],按照目前学者对VR/AR技术呈现的普遍描述,完全可以确定这项技术在职业教育教学中应用的广泛性、有效性与迫切性。在职业教育教学中,由于大量的教学内容属于实践性内容,而许多实践性教学内容,受环境、场地、设施设备、安全、污染、资金、不可控、不可再现等因素影响,难以实现有效教学,因此,“虚拟仿真”“虚拟现实”“增强现实”,即目前各界热议的VR/AR技术,在职业教育教学中的应用需求应该说是刚性需求。那么,为什么一个时期以来,职业教育教学在VR/AR技术的应用上缺少创新与深入研究,为什么从事一线教学的广大职业院校教师很难结合自己的教学内容进行VR/AR需求性设计,为什么由VR/AR专业制作公司提供的教学产品往往不适用,究其原因多种多样,但笔者认为,处于前置位置的一个重要原因,就是VR/AR技术的专业描述与职业教育教学需求性描述存在差异,导致职业院校广大教师很难将自己的教学内容与之准确对应,无法对号入座,更无法简捷思考如何根据教学内容运用VR/AR技术特征进行有效的教学设计、教学需求设计及教学应用设计,因此,本文试图依据VR/AR技术的基本定义,结合VR/AR技术在职业教育教学中的应用需求进行分析,将理论与应用连接起来。


    VR为“Virtual Reality”的英文缩写,即“虚拟现实”的意思,多数人认为它是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,为用户提供一个观测与该虚拟世界交互的三维界面,使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化,产生沉浸感的交互系统。VR的支撑技术,普遍认为是计算机技术、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。


    AR为“Augmented Reality”的英文缩写,即“增强现实”的意思,多数人认为,它是通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,使真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间交互系统。也有人提出了MR概念,即“Mix Reality”的英文缩写,即“混合现实”的意思,一般认为,是指包括增强现实和增强虚拟,合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境,在新的可视化环境里物理和数字对象共存,并实时互动交互系统。还有人提出了HR概念,即“Hologram Reality”的英文缩写,即“全息现实”的意思,一般认为,是指利用光学技术,实现完整的、可以从360度球形空间观察的虚拟影像,通常是依托可以多方向观察的多面体设备和多个不同角度的投影来实现,图像可以多人多角度观看,因此,也有人把它叫做“面向全体的AR/全息技术”。


    总之,随着科学技术的发展,许许多多有关计算机“虚拟仿真”“虚拟现实”“增强现实”的创新名词扑面而来,由于专业、技术、应用视角不同,对“虚拟仿真”“虚拟现实”“增强现实”等概念在应用上的理解与解释就有所不同,这对研究具体应用这些技术的实践者们,特别是职业院校广大一线教师,提出了挑战。为了深入研究VR/AR技术在职业教育教学中的应用,必须站在职业教育视角,以融合职业教育教学应用需求,尊重职业教育教学基本特征与规律,并结合大量成功应用案例,重新分类描述、分析、思考VR/AR技术在职业教育教学中的应用方向,当然最好实现“对号入座”,这对VR/AR技术在职业教育教学中的应用推广、破解职业教育教学实践性教学中的瓶颈难题,具有十分重要的意义。


    二、单纯利用计算机屏幕画面虚拟仿真技术


    单纯利用计算机屏幕画面虚拟仿真技术,简称“屏幕仿真技术”,是目前职业教育教学中应用最广泛的一种虚拟仿真技术,由此技术所创作的虚拟仿真课件、软件数量众多,这些课件、软件在职业教育教学实践中发挥了重要作用。这里需要强调,仿真教学课件与仿真教学软件有着根本性区别,鉴于目前职业教育教学中应用仿真课件比例较大,因此本文着重针对虚拟仿真课件进行分析讨论。


    (一)技术性特征


    “屏幕仿真技术”可以划归到AR技术范畴,它不需要其它外接设备的支持,仅仅在一台普通PC(或平板电脑、手机)上,利用鼠标、键盘就可以实施操作了。支持这种操作的核心技术,是实现在屏幕上实施虚拟仿真操作的专用工具软件。随着计算机软件技术的发展,“屏幕仿真技术”所应用的核心工具软件越来越专业化、普及化。一般认为“屏幕仿真技术”技术性特征有以下5个方面:(1)工具软件研发技术成熟,已经逐步形成专业化、系列化、标准化,如虚拟实景(境)技术等;(2)制作工具软件的种类、系列繁多,基本形成了依据行业、职业、专业、岗位的不同需求定向研究开发制作软件的局面;(3)由于定向开发制作工具软件的方便性,使该类课件的制作成本逐渐减低,制作周期逐渐缩短;(4)在应用需求的拉动下,单纯利用计算机屏幕画面实现的虚拟仿真的教学课件,基本实现了网络版、单机版共存,PC机、平板电脑、手机共用,支持人工更新、自动更新共有的应用水平;(5)虚拟虚景(境)技术得到广泛应用。在虚拟环境下虚拟虚景(境),使所有设计参数与现实参数关联,虚景相互之间的数据关系与现实比例一致,因此,广泛用于产品(项目)设计领域,是“屏幕仿真技术”的另一个拓展技术性特征。


    (二)应用性特征


    通过对大量“屏幕仿真技术”作品分析可以确定,此类作品在职业院校教育教学中,主要有以下4个应用性特征:(1)对环境、场景、目标物等,进行漫游式虚拟仿真实训;(2)对设施、设备、仪器、仪表、工具等过程性操作,进行交互式虚拟仿真实训;(3)将虚拟操作结果转接至实物实体操作,实现虚实融合式实习实训;(4)实施虚拟虚景(境)设计实训。


    (三)类别性特征


    根据职业教育教学特征,我们可以将“屏幕仿真技术”类别性特征归纳成以下5种


    1.单纯漫游式屏幕仿真教学课件


    这种课件是利用计算机屏幕来呈现立体、逼真的漫游环境、场景、或目标物画面,操作者通过对鼠标、键盘的规范操作,实现对计算机屏幕画面的操作与控制,并以第一人称视觉进入画面实施漫游。单纯漫游式屏幕仿真教学课件的主要教学功能是:学习者通过对环境、场景、或目标物的漫游,了解、熟悉、记忆画中环境、观测对象、目标物特征,并通过画中环境、场景、观测对象或目标物上的媒体提示,获得具有与实地、亲临、接触相同的现场学习效果。这种课件的典型案例如虚拟导游实训、虚拟现场参观实训、虚拟目标物观测观察实训等。


    2.漫游互动式屏幕仿真教学课件


    这种课件与“单纯漫游式屏幕仿真教学课件”的重要区别是,学习者在操作漫游画面时,可以根据教学需要,激活漫游场景中的某一处画面,并与被激活的画面实施互动交流。典型案例如在操作虚拟图书馆参观实训课件时,当操作者想打开一本书观看时,只要用鼠标选择点击这本书,并将其激活,就可以一页一页翻开这本书观看了。在职业教育教学中,特别是在实践性教学中,这种课件照比“单纯漫游式屏幕仿真教学课件”,更具有教学性。


    3.植入某种属性漫游互动式屏幕仿真教学课件


    根据教学需要,在“漫游互动式屏幕仿真教学课件”某一个教学点中加入数学、物理、化学、自然、专业以及某种思维、逻辑属性的一种屏幕仿真课件。这种仿真课件的最大特征是将被仿真物体(或被仿真事件)的真实属性平移到仿真物体(事件)中,使操作者具有与实际操作相同的操作感觉与操作效果。典型案例如利用屏幕仿真课件在机械加工车间厂房漫游时,当操作者激活车间厂房中的吊车,并欲操纵吊车吊住物件移动,此时,如果在物件上加入重力、运动惯性力学算法,当运用鼠标、键盘操纵屏幕仿真画面,吊起该物件并进行移动时,该物件在屏幕画面中的运动力学特征就与真实物件移动时的运动力学特征完全一致。这种“植入某种属性漫游互动式屏幕仿真教学课件”在职业教育教学中具有重要的应用价值,从某种意义上说,加入真实操作端,它将会完全取代真实的实训操作训练。因此,这种课件比“漫游互动式屏幕仿真教学课件”更具有教学性和应用价值。


    4.具有考试考核功能的屏幕仿真教学课件


    在上述3种屏幕仿真课件中,根据教学需要,加入考试考核功能,即成为“具有考试考核功能的屏幕仿真教学课件”。这种课件一般设计有检测学习者学习效果功能,是比较成熟、比较完整的屏幕仿真课件。典型案例如利用记录操作者的漫游路线(轨迹),判断操作者是否记住行走路线;利用操作者互动操作的正确性、规范性,判断操作者的学习效果;利用操作者在有属性课件中操作的准确性,判断操作者是否熟练掌握该项技能等。当然最简单的设计是在屏幕仿真课件中加入专门设计的考试考核窗口。我们通常将“具有考试考核功能的屏幕仿真教学课件”叫做助学性(或自学性)课件。


    5.可以链接多种教学媒体的屏幕仿真教学课件


    在上述4种屏幕仿真课件中,运用某种技术,在虚拟仿真系统中加入对其它教学媒体的链接功能,即成为“可以链接多种教学媒体的屏幕仿真教学课件”。有时候我们把这种课件叫做“富媒体屏幕仿真课件”,这种课件的教学功能比较强大,可视性也很好,而且可以承载更多的教学内容。这种“富媒体屏幕仿真课件”在职业教育教学中具有十分广泛的应用前景,特别是在实践性教学中的应用价值很高。典型案例如在数字博物馆漫游课件的某一个具体画面中,链接一段视频,当漫游操作者用鼠标点击视频窗口时,该视频窗口开始播放所链接的视频文件,形成画中画效果。“可以链接多种教学媒体的屏幕仿真教学课件”是职业教育教学中十分实用的一种虚拟仿真教学课件,它不但可以实现与其它屏幕仿真课件相同的教学功效,同时可以拓展成“屏幕仿真课堂”“屏幕仿真教学”“屏幕仿真实习”“屏幕仿真实验”“屏幕仿真实训”“屏幕仿真工作包”“屏幕仿真项目包”等教学软件。


    6.可以实现多人联合或顺序操作的屏幕仿真教学课件


    在上述5种屏幕仿真课件中,运用某种技术,在虚拟仿真系统中,加入多终端操作设计,即几个操作者分别以不同角色共同实时操作一个屏幕仿真课件,我们把这种课件叫做“可以实现多人联合或顺序操作的屏幕仿真教学课件”。这种课件特别适合职业教育实训教学、实习教学、项目教学或生产性教学中的联合作业、流水线作业、程序化作业及协作式操作训练等教学内容。典型案例如在物流实训屏幕仿真课件中,设计了接送货物员、汽车运输司机、装卸工、库房管理员、物流调度几个角色,操作者分别以不同身份、角色进入屏幕仿真课件,并按照所设计的规范、流程实施操作。这种课件不仅再现了工作职场真实的群体作业过程,而且训练了学生们联合协作、团结互助的团队精神。


    三、加入可穿戴传感器计算机屏幕虚拟仿真技术


    在单纯利用计算机屏幕画面实现虚拟仿真技术基础上,加入可穿戴传感器,形成“加入可穿戴传感器计算机屏幕画面虚拟仿真技术”,简称“加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”。一些学者认为,可穿戴传感器不应该独立出来,应该与操纵杆、方向盘、开关、脚踏板等传感器合为一体进行讨论,这种思维对直接研究VR/AR技术来讲是可行的,但对进行职业教育教学应用性研究来讲就可能引起混淆,因此必须分开讨论。“加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”又有人把它叫做“可进入虚拟画面操作式虚拟仿真技术”,这项技术可以划归到VR技术范畴,所加入的可穿戴传感器如数据手套、脚垫、定位头套等,可以按照操作者的需求,设计进入画面,并对画面中的虚拟仿真物体实施操作。


    (一)技术性特征


    “加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”与“屏幕仿真技术”的区别在于,前者加入了可穿戴传感器而后者没有。随着虚拟仿真技术在各类工程领域中的不断应用,推动了可穿戴传感技术的快速发展,无论在扑捉运动的精准性、对运动的识别性、穿戴运动的舒适性等方面都有了大幅提升,可以说,从硬件技术方面对“加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”的发展提供了有力支持。分析“加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”的技术性特征,一般认为有以下3个:1.随着数据手套等可穿戴传感器精度的不断提升,越来越多关联操纵、操作、驾驶、调控等岗位作业活动的虚拟仿真课件,会首选此种技术;2.在需求的拉动下,数据手套等可穿戴传感器的生产成本会越来越低,成为职业院校虚拟仿真实训教学中常用的装备之一;3.随着可穿戴传感技术的发展,操作者完全可以对屏幕仿真画面中的设施、设备、装备、仪器、仪表等实行全面操控。


    (二)应用性特征


    “加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”与“屏幕仿真技术”最大应有性区别是,前者甩开了利用计算机鼠标、键盘操作、控制屏幕仿真画面操作模式,取而代之的是利用操作者真实的肢体动作操作、控制屏幕画面,增强了操作、控制屏幕画面的真实感。


    (三)类别性特征


    对比“屏幕仿真技术”“加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”类别性特征重点是,在操作者身体上穿戴上接有传感器的物品,利用操作者的模拟操作动作,实现对虚拟仿真画面中的设备、装备、仪器、仪表等实施全面操控或深度交互。典型案例如利用数据手套抓取、安装、拆卸、调整、操纵屏幕仿真画面中的物体,利用传感脚垫进入屏幕仿真环境、场景之中,利用传感帽定位多人进入屏幕仿真画面等。也有人将“加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”称之为“沉浸式虚拟仿真技术”。按照职业教育实践性教学一般规律,运用数据手套实现操作屏幕画面技术具有较大的应用空间。例如利用数据手套,并在屏幕仿真画面中的目标物体上加入某种属性,据此所创作的屏幕仿真实训教学课件,在职业教育实践性教学中会发挥重要作用。


    四、加入专用传感器屏幕仿真技术


    “加入专用传感器屏幕仿真技术”,我们通常又把它叫做“有实物介入式屏幕仿真技术”,这项技术可以划归到VR技术范畴。“加入专用传感器屏幕仿真技术”与“加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”的重要区别是:一个加入了“可穿戴传感器”,一个加入了“专用传感器”。


    (一)技术性特征


    “加入专用传感器屏幕仿真技术”与“加入可穿戴传感器屏幕仿真技术”的技术性特征基本相同,不作详述。


    (二)应用性特征


    “加入专用传感器屏幕仿真技术”应用性特征,可以归纳以下3各方面:(1)引入实际操作对象,操作者通过对实际操作对象的操纵,实现对屏幕画面内仿真物体的操作;(2)实际操作对象可以是真实实物,也可以是模拟实物,当采用模拟实物时,其动作、力度、姿态、速度等要尽可能靠近真实实物操作;(3)在引入实际操作时,同时引入模拟操作环境,以增加操作的真实感。


    (三)类别性特征


    为简化分析,以“专用传感器”为题目进行类别性特征分析。


    1.单一部件实物支持下的“加入专用传感器屏幕仿真系统”


    所谓“单一部件实物”是指方向盘、操纵杆、按钮等等。由“单一部件实物”组成的“加入专用传感器屏幕仿真技术”系统比较简单,且往往可以适用于运动性质相同的单一部件屏幕仿真课件,起到以一当十的效果,因此,普遍受到应用者欢迎。


    2.组合部件实物支持下的“加入专用传感器屏幕仿真系统”


    所谓“组合部件实物”是指由2个或2个以上“单一部件实物”,根据真实操作系统的设计要求规范布局形成的一组部件实物,当这组部件实物与真实操作实物数量一致,且一一对应时,这组组合部件实物可称为“全部件实物”。由“组合部件实物”支持的“加入专用传感器屏幕仿真系统”系统相对复杂一些,但因感觉逼真、效果凸显,常常被用于关键能力、核心能力实际操作训练前的虚拟仿真导训中。例如,将汽车的方向盘、脚油门、脚刹车、换挡器部件实物作为专用传感器,形成“加入专用传感器屏幕仿真系统”即属于“全部件实物”系统。应该注意,“单一部件实物”“组合部件实物”“全部件实物”均是提取了某种核心操作部件实物,即便是“全部件实物”,仍然没有将其全部有关操作实物提取出来。当需要全部提取时,必须进行仿真操作必要性、系统设计复杂性论证后方可实施。


    3.系统部件实物支持下的“加入专用传感器屏幕仿真系统”


    “系统部件实物”与“组合部件实物”“全部件实物”的最大区别是,前者强调的是加入部件的系统性,后二者强调的是加入部件的作用性、功能性,这在职业教育实训教学中是经常发生的现象。


    4.无模拟现实环境支持的“加入专用传感器屏幕仿真系统”


    所谓无模拟现实环境支持,既是不强调或不可能强调现实环境对“加入专用传感器屏幕仿真系统”的教学效果影响。


    5.有模拟现实环境支持的“加入专用传感器屏幕仿真系统”


    所谓有模拟现实环境支持,既是强调现实环境对“加入专用传感器屏幕仿真系统”的教学效果影响。


    五、加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术


    (一)技术性特征


    “加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术”与“加入专用传感器屏幕仿真技术”比较,其技术性特征有以下3个:


    1.“专用传感器”区别


    “加入专用传感器屏幕仿真技术”中所提到的“专用传感器”其实物载体最小为“部件”,而“加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术”中所提到的“专用传感器”的实物载体一般最大是“部件”,多数“专用传感器”的实物载体是小型工具、游戏玩具。


    2.“阻断操作者视力”区别


    “加入专用传感器屏幕仿真技术”是通过计算机屏幕、投影屏幕开放式获得虚拟仿真画面,而“加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术”却是通过“阻断操作者视力”,使操作者的视觉完全置于虚拟场景之中。


    3.操作者与虚拟仿真场景融入性区别


    “加入专用传感器屏幕仿真技术”,操作者与虚拟仿真场景实现的是“控制性融入模式”,此时,屏幕仿真场景中的人物、动物及其他内容物的设计,倾向于被操作、被激活状态;而“加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术”,更注重场景中的人物、动物及其他内容物与操作者展开自然互动状态,操作者以第一人称身份,利用手中“工具”进入虚拟场景,并与虚拟场景中的人物、动物、景物等产生强烈互动。这一点为职业教育设计虚拟职场体验式教学模式提供了技术支持。


    (二)应用性特征


    “加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术”除了与“加入专用传感器屏幕仿真技术”具有相同应用性特征外,对比分析,还具有以下3个独立应用性特征:


    1.形成情节化虚拟仿真实训教学课件


    我们知道,职业教育教学的重点内容是实践性教学,而实践性教学最好的教学方法是老师带领学生真正走进工作职场、工作岗位,在“全环境”下进行学习,或者说在真实的职场中、岗位上获得学习,但在现实中,因为种种原因,这种“全环境”学习环境是难以提供给学生的,“情节化虚拟仿真实训教学课件”可以一举破解这一难题。


    2.配合数据手套,形成万能实训工作台


    许多岗位能力训练是在工作台面上进行的,配合数据手套,“加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术”完全可以创建出“万能实训台”,学生戴上可视眼镜、数据手套,在PC机的支持下,实施多种多样的虚拟实训。


    3.实施真实操作前的验证性虚拟操作


    几乎所有虚拟仿真课件,都可以设计成“实施真实操作前的验证性虚拟操作”功能,但验证精度、准确性,虚拟的逼真性却各不相同。“加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术”可以设计成与现实状况完全一致的验证精度与操作的准确性,并大幅度提高虚拟场景的逼真性,这项技术为职业教育实操实训前的虚拟仿真导训,提供了技术支持。


    (三)类别性特征


    “加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术”与“加入专用传感器屏幕仿真技术”,在类别性特征方面主要有3点区别:

    1.单人进入式情节化虚拟仿真课件


    由于排除了视觉干扰,“加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术”完全可以实现“单人进入式情节化虚拟仿真课件”功能。顾名思义,这种课件首先是“情节化”,其次是“单人进入”。“单人进入式情节化虚拟仿真课件”,破解了职业教育虚拟实习教学难题,是服务职业教育实践性教学最有发展潜力的一种虚拟现实技术。


    2.多人进入式情节化虚拟仿真课件


    在“单人进入式情节化虚拟仿真课件”基础上,设计成多人进入通道,既可以实现“多人进入式情节化虚拟仿真课件”。按照岗位操作需求,将每一个通道设计成不同操作者角色,大家在虚拟场景下,各自按照岗位操作规范,实施联合操作、顺序操作、逻辑化操作。


    3.情节化技能测试考核体验包


    我们知道,技能测试、技能考核、技能操作体验是职业教育实践性教学不可或缺的三个关键环节,由于“加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术”可以创设身临其境的虚拟效果,同时又可轻松加入虚拟操作“情节”,所以,完全可以设计成“情节化技能测试考核体验包”。


    六、实时加入真实视频画面虚拟现实技术


    通常我们又把它叫做“增强现实技术”或“现实画面与仿真画面混合式仿真技术”,即AR技术。


    (一)技术性特征


    “实时加入真实视频画面虚拟现实技术”的技术性特征,有以下4个方面:


    1.不阻断操作者视力


    这项技术不需要操作者戴头套、戴眼镜,在自然环境下观看现实画面与虚拟画面的融合画面。


    2.实施画面融合


    以“屏幕仿真技术”为基础支撑,加入现实视频画面,通过某种软件技术,实现虚拟画面与现实视频画面融合。

    3.操作者利用自身视频图像控制虚拟画面


    操作者通过操作现实空间中某种具有标记物体,并利用实时视频画面对虚拟画面内的“物体”实施操作,达到增强现实的效果。


    4.实现随机操作


    操作者可以随机改变操作路径、方法、手段,已形成即时随机示教操作效果。


    (二)应用性特征


    “实时加入真实视频画面虚拟现实技术”的主要应用性特征有以下5个方面:


    1.用于教师利用虚拟仿真画面、实时操作视频进行实时、随机、示范性操作,并以合成视频形式实施教学展示;


    2.用于实践性教学中适合于学生桌面操作的虚拟操作训练;


    3.用于在虚拟目标物支持下的立体化、形象化、虚拟化阅读学习;


    4.用于将学习内容在视频拍摄技术支持下,进行可视化、形象化、互动式链接;


    5.自助式操作,形成虚拟仿真与现实操作高度融合、完美叠加的教学视频画面。


    (三)类别性特征


    “实时加入真实视频画面虚拟现实技术”的类别性特征有以下5个:(1)助教用“实时加入真实视频画面虚拟现实技术”,该项技术所支持的目标物是,教师的教学示范、教学展示视频;(2)助学用“实时加入真实视频画面虚拟现实技术”,该项技术所支持的目标物是学生自主操作、自主学习、自主训练;(3)无属性“实时加入真实视频画面虚拟现实技术”,这里提到的属性与前述属性概念一致。所谓无属性,是指虚拟仿真画面中的目标物未设计任何属性;(4)有属性“实时加入真实视频画面虚拟现实技术”,所谓有属性,是指虚拟仿真画面中的目标物设计了必要的属性;(5)可检测操作路径的“实时加入真实视频画面虚拟现实技术”,记录真实视频画面与虚拟仿真画面所合成画面操作轨迹,分析、判断操作者操作的熟练度与正确性。


    通过分析我们确定,VR/AR技术在职业教育教学中的应用需求是刚性的,所发挥的作用是革命性的,随着职业院校信息化水平的不断提升,广大教师信息化教学意识、信息化教学能力的不断提升,在职业教育实施现代化建设、教育教学改革的历史进程中,VR/AR技术,乃至MR、HR技术,必将发挥不可替代的重要作用。


    作者简介:魏民:北京信息职业技术学院教授,研究方向为职业教育技能形成规律、职业教育信息化建设理论、职业教育数字资源建设理论。


    转载自:《中国电化教育》2017.3 总362期10-15(参考本刊文章必须必须注明出处)

    排版、插图来自公众号:MOOC(微信号:openonline)

    以上就是100唯尔教育网(100vr.com)小编为您介绍的关于职业教育的知识技巧了,学习以上的在职业教育应用视角下的VR/AR技术知识,对于职业教育的帮助都是非常大的,这也是新手学习职教新闻所需要注意的地方。如果使用100唯尔教育还有什么问题可以点击右侧人工服务,我们会有专业的人士来为您解答。

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    工作十年的工程师不会告诉你,超详细讲解柱塞泵,快收藏!

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    因为它,百万奔驰被烧、引发山火,却月销7万!

    2019年12月14日,一对情侣为拍照好看点燃钢丝棉还曾引发山火,烧秃了广东省河源市东源县缺牙山。1月2日晚,一名年轻男子站在一辆奔驰轿车的车顶,点燃了一团“冷焰火”一样的物质,“钢丝棉烟火”燃烧后飞溅的熔珠,不仅损坏了他人车辆,也损坏了该男子自己的奔驰轿车,导致轿车车身油漆、车窗玻璃被烫得全是密密麻麻的小坑。经过评估,车损上万余元。 市面上所买到的钢丝棉,材质是一种比较细的低碳钢,它的燃烧属于物理燃烧,由于燃点比较低,在遇到高温的情况下会形成液态,所以在使用的时候,很容易灼伤使用人的皮肤,或者引燃周边的可燃物。尤其在现在的干燥,特别大风天气,非常危险。 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育相关VR仿真课程来介绍下低碳钢的相关知识。 低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,故又称软钢。用于制造各种各样的产品,家用电器、车身零件、低碳钢丝和镀锡板是最常见的应用。 中碳钢是碳量0.25%~0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰(0.70%~1.20%)。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好,焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高,而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理,直接使用热轧材、冷拉材,亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中,中碳钢得到最广泛的应用,除作为建筑材料外,还大量用于制造各种机械零件。 高碳钢常称工具钢,含碳量从0.60%至1.70%,可以淬火和回火,焊接性能很差。常应用于轨道钢、预应力混凝土、钢丝绳、轮胎加固、刀、锯条、齿轮和链条。 作为低碳钢的钢丝棉主要是一种抛光材料,主要用于石材制品和木制品的研磨加工,钢丝棉借助机械的重量和转速的共同作用,摩擦而产生热量。从而使清洗或抛光药剂,与石材表层发生反应,同时借助摩擦产生的物理微流变作用,同时实现化学清洗抛光和物理的研磨、填补、修复作用。形成光滑、整洁的表面。也即: ①药剂借助摩擦生热,发生的化学清洗、抛光作用。 ②微流变物理反应,实现的研磨、填补、修复作用。 最后提醒广大网友们,一定要三思,具有一定危险性的自制创意摄影道具,不应该作为网红产品受人追捧。还是老老实实将钢丝棉作为打磨工具使用吧。 以上,就是100唯尔教育关于低碳钢的部分内容了。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

    看似简单做好却很难,烘培新手也能做,1分钟教你做裱花蛋糕

    裱花蛋糕一直深受市场和甜品师的喜爱,毕竟如此貌美的甜点,实在难以抗拒。很多人也想做,却怕做不好。 首先要根据蛋糕的外形:圆形、心形、弧形、方形、异性等构造方式的不同,以平面搭配立体性方式表现对象,因此蛋糕基本外形就显得尤为重要,抹胚子的方式更是多之更多,但直形和弧形为最常用方式; 写实的蛋糕造型设计,对某一个事物进行克隆转化,多出现在我们的细节构成上,人物、 动物 、花卉等,它要求裱花师对物象的把握要求较高,难度较高。因写实包含的艺术成分较高,也充分体现裱花师技艺水平。 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育相关VR仿真课程来介绍下裱花蛋糕的具体做法。 一、奶油的选用 不能太软,也不能太硬,也就是软硬度适中才好。 二、吊线 尽量以细线为主,才能突出蛋糕的精致。而且要整齐、流畅、有立体感。 三、材料 1.低筋面粉65克 2.鸡蛋4个 3.可可粉10克 4.细砂糖(蛋黄)31克 5.细砂糖(蛋白)62克 6.淡奶油适量 7.牛奶50克 8.色拉油50克 四、具体操作步骤 1.蛋黄加面粉 将打泡粉倒入蛋黄中搅匀,加入水和色拉油还有面粉不断搅拌。 2.蛋清打发 将蛋清放入打蛋机中打发,分3次加入糖 3.奶黄糊切拌 打发后先取出一部分放入刚搅拌好的奶黄糊中切拌。 4.切拌蛋白糊 接着将搅拌完的蛋黄糊倒入剩下的蛋白糊中切拌完成。 5.奶油打发 将甜奶油放入打蛋机中打发 6.糊倒入模具 将调制好的面糊放入模具中 7.放入烤箱 放入200℃的烤箱中烤20分钟 8.奶油加色素 分别加入3种色素搅拌 9.蛋糕涂奶油 将打发的奶油涂抹在蛋糕上 10.裱花,最终装盘 五、小贴士 1.动物奶油在打发的时候,注意要提前放于冰箱冷藏12个小时,之后再拿出来用电动打蛋器慢慢打发。如果夏天的话,最好将奶油坐到冰水里,这样有助于打发。 2.动物奶油每一百毫升基本上要加10克的糖,但是也可以根据个人的口味增加或者减少都没有太大的影响。 3.拌蛋黄糊时不要过度搅拌,以免面粉起筋。蛋白和蛋黄糊拌在一起是要用翻拌手法,不要画圈搅拌噢。 4.吃不完的密封冷藏保存,最好不要超过1天,建议尽快吃完噢。 以上,就是100唯尔教育关于裱花蛋糕的部分内容了。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

    吃虾不用剥壳,大人小孩都爱吃,新手容易做的硬菜快收藏

    "油爆大虾"成菜虾壳爆裂突起,艳红挺括,是壳红艳松脆,若即若离,入口一舔即脱,虾肉鲜嫩,加重带甜酸,风味独特。虾营养丰富,且其肉质松软,易消化,对身体虚弱以及病后需要调养的人是极好的食物。虾中含有丰富的镁,镁对心脏活动具有重要的调节作用,能很好的保护心血管系统,它可减少血液中胆固醇含量,防止动脉硬化,同时还能扩张冠状动脉,有利于预防高血压及心肌梗死。 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育VR仿真课程来介绍下油爆大虾的具体做法。 一、原料介绍 1.葱段 2.酱油 3.白糖 4.料酒 5.醋 6.水 7.虾 8.色拉油 二、具体步骤 1.虾子过油 将虾剪去钳、须、脚,洗净沥干水。一定要洗干净,要不影响食欲。 炒锅下色拉油,油适量多放点,用于炸虾,旺火烧至220℃左右时,将虾入锅,用手勺不断推动,约炸30秒即用漏勺捞起,待油温回升到200℃左右时,再将虾倒入复炸10秒,使肉和壳脱并,用漏勺捞出。 2.取碗调制调味汁 盐、酒、白糖、酱油、米醋、水搅拌 3.葱段略煸 将锅内油倒出,放入葱段略煸,倒入虾,烹入绍酒,加酱油、白糖及少许水,颠动炒锅,烹入米醋,出锅装盘即成。 三、小贴士 1.油爆虾一般是用河虾。 2.去掉虾头是为了更方便的去虾线,因为拔掉虾头的同时可以把虾线顺带拔出来,也可以选择不去虾头,从虾尾处将虾线拔出;剪开虾背则是为了更好的入味; 3.虾过油时一定要油温够高后再倒入,这样才能使肉壳分离,同时又保持肉质的紧致鲜嫩。 4. 酱油不要太多,多了影响虾的颜色,不美观 5. 鲜活大虾应是大小均匀。用旺油两次速炸(注意的地方,也就是关键的地方),烹以调汁,使虾壳爆裂突起。 (热涨冷缩的原理) 6.调制荔枝味比例:糖:醋:酒:酱油:盐=2:2:1:1:1/3 7.调制荔枝味,注意味精可加。 8. 炸过大虾的油盛出后冷却后倒掉,不要二次使用。 四、做法二 材料 鲜虾、洋葱、红椒、青椒、老姜、葱、生抽、盐、料酒。 制作 1、取一勺虾油。 2、放姜片爆香。 3、洋葱入锅子小火炒香。 4、放炸好的虾。 5、放葱段。 6、放少许生抽、料酒。 7、放少许盐。 8、大火拌炒入味。 9、放红椒青椒。 10、稍稍拌炒即可。 以上,就是100唯尔教育关于油爆大虾的部分内容了。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

    冷拼菜最早竟然在这个朝代?宴会必备,最简单的入门级花式冷拼学起来

    唐代时期的《烧尾宴》中的“五生盘”是最早的冷拼菜,《清异录》中记载“寒暖花酿驴蒸(耿烂), 水炼犊炙(尽火力),五生盘(羊豕牛熊鹿并细治)”,意思是说取羊、猪、牛、熊、鹿五种动物的新鲜嫩肉,切成细脍,调味拼搭出形状而成,是唐代宫廷食单五十八品中的一品。 冷拼基本分为,主体、附体、配件、食用件、装饰,其重点在于:颜色、刀功、造型、卫生,并且,冷拼要求冷暖色调要搭配协调,以达到让作品富有层次感和生命力。冷拼是一个中餐厨师的必备技能,冷拼不仅考验刀工和雕刻技法,更考验厨师的审美能力。 而花式冷拼是指利用各种加工好的冷菜原料,采用不同的刀法和拼摆技法,按照一定的次序层次和位置将冷菜原料拼摆成山水、花卉、鸟类、动物等图案,提供给就餐者欣赏和食用的一门冷菜拼摆艺术。 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育VR仿真课程来介绍虾最简单的入门级花式冷拼—什锦拼盘的具体做法。 一、什锦拼盘 1.切丝心里美萝卜 将白萝卜、心里美萝卜、胡萝卜、南瓜修成大小不同等长的长方体,另将土豆煮熟塌成泥放在盘内堆成半球体。 盘中土豆泥分成八等份,再将修好的原料切片拼摆两层围成半球体。 2.先后切丝冬瓜、胡萝卜、白萝卜 3.再次切丝心里美萝卜、冬瓜、胡萝卜、白萝卜 4.最后将生姜切丝及虾仁摆在拼好的菜品中间。 5.注意事项: 定位要准确 原料要物尽其用 刀工要均匀 拼摆要细腻 色泽搭配要合理 二、这些快手冷拼菜学起来 1.捞汁鹌鹑蛋 食材:鹌鹑蛋12颗、西兰花适量(打底座用的)、麻辣鲜1g、红油1勺、葱油1勺、8g、蚝油1勺、生抽1勺、老抽半勺、鲜鸡汁半勺、盐、糖(提鲜)适量,香菜段适量。 做法: ①生鹌鹑蛋煮熟过冷水,拨皮,拌入以上调料密封保鲜膜腌制30分钟入味。 ②烧热水加入食用油10g,焯水西兰花,断生后过冷水控干水分摆盘成小碗状。 ③将鹌鹑蛋摆盘后淋入酱汁即可。 2.蝴蝶冷拼 卤鸭胗,用黄瓜、胡萝卜摆出蝴蝶的形状和色差感,在摆卤的鸭胗,用一只煮熟的红虾做蝴蝶的身体,简直栩栩如生。 以上,就是100唯尔教育关于什锦拼盘的部分内容。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

    抹灰工程如何施工?新人进工地前,一定要看的操作指南

    抹灰工程是装饰装修不可或缺的一项工作,也是建筑工程质量的重点检查项目。一般抹灰是指在建筑墙面(包括混凝土、砖砌体、加气混凝土砌块等墙体立面)涂抹石灰砂浆、水泥砂浆、水泥混合砂浆、聚合物水泥砂浆和麻刀石灰、纸筋石灰、石膏灰等;装饰抹灰是指在建筑墙面涂抹水刷石、斩假石、干粘石、假面砖等。 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育VR仿真课程来介绍下抹灰工程的相关知识。 一、抹灰工程必备的材料及要求 1.水泥 抹灰用的水泥强度等级应不小于32.5MPa,水泥的凝结时间和安定性的的复验应合格。不同品种、不同强度等级的水泥不得混用。 2.石灰膏 抹灰用的石灰膏的熟化期不应小于15d;石灰膏应细腻洁白,不得含有未熟化颗粒,已冻结风化的石灰膏不得使用。 3.砂子 砂子宜选用中砂,砂子使用前应过筛(不大于5㎜的筛孔),不得含有杂质;特细砂不宜使用。 4.砂浆配合比 砂浆的配合比应符合设计要求,施工配合比符合抹灰施工的技术要求。其中,一般抹灰砂浆的稠度应符合下表要求。 5.彩色石粒 彩色石粒是由天然大理石破碎而成,具有多种颜色,多用作水磨石、水刷石、斩假石的骨料。 二、施工流程 基层处理→钉钢丝网→喷水润湿→吊垂线做灰饼→做护角→基层抹灰→面层抹灰 1.抹底层砂浆 底层砂浆的作用是使砂浆与基层能牢固地粘结,应有良好的保水性。 通常来说,在冲筋2个小时以后方可抹底灰,这个时间不可过早也不可过晚。在抹完之后,我们要全面检查底子灰是否平整,阴阳角是否方正,阴角交接处、墙与顶板交接处是否光滑平整,并用靠尺板检查墙面垂直与平整情况。另外抹灰面接槎应顺平,地面砂灰也应及时清理干净。 2.抹罩面灰 面层主要为了获得平整、光洁地表面效果。 等到底层抹灰有七分成的时候时,我们就可以抹罩面灰了。在这道工序中,最好是由两人同时操作,一人先薄薄刮一遍,另一人随即抹平,按先上后下的顺序进行,再赶光压实,然后用钢板抹子压一遍,最后用塑料抹子顺抹子纹压光即可。 三、可能导致抹灰空鼓、开裂10大原因 1.模版脱模采用油性脱模剂,混凝土表面过于光滑,附着力较差造成抹灰面空鼓开裂。 2.砌体组砌及构造方式不合理,砌体沉降导致抹灰面空鼓/开裂。 3.不同材料交界处未进行挂网处理,或挂网方式不合理,导致空裂。 4.多管线开槽面不封堵或封堵方式不合理,导致抹灰面空裂。 5.抹灰前混凝土、蒸压砌体未喷浆或喷浆附着力较差。 6.抹灰砂浆拌制随意,无有效保证砂浆强度。 7.砂浆添加砂浆王等添加剂,降低砂浆强度。 8.一次性抹灰厚度过厚(超过12mm)或分层抹灰工序的间隔时间不足(少于12小时),抹面上墙的砂浆滑移,抹灰层就极易出现呈水平走向的下垂裂缝,使得墙面抹灰层出现空鼓; 9.抹灰完成面未及时养护,无有效保水措施。 10.抹灰面后开槽安装管线,封堵方式不合理。 以上,就是100唯尔教育关于抹灰工程的部分内容了。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

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