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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:978
    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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    广东省教育厅发布关于第二批省高职院校高水平专业群拟立项名单的公示

    根据《广东省教育厅关于组织开展广东省高职院校高水平专业群建设工作的通知》(粤教职函〔2019〕135号)、《广东省教育厅关于组织开展第二批省高职院校高水平专业群建设项目申报工作的通知》等文件要求,经学校申报、专家评审等程序,拟确定广东科贸职业学院园艺技术专业群等129个专业群为第二批省级高水平专业群建设项目。现予以公示。   公示期自2021年10月14日至10月18日止。公示期内,如持有异议,可通过传真、电子邮件等形式向省教育厅提交书面反映材料。以个人名义反映的应签署本人真实姓名和提供联系方式,以单位名义反映的应加盖本单位印章。   联系电话:(020)37629455,传真:(020)337627457,电子邮箱:zzcgzjy@gdedu.gov.cn,地址:广州市东风东路723号广东省教育厅职业教育与终身教育处。  

    【职教新闻】 2021-10-14

    安徽省教育厅关于公布安徽省首批优秀中等职业学校名单的通知

    各市、省直管县(市)教育局,省属中专学校: 为贯彻落实全国职业教育大会和国家关于职业教育发展的有关文件精神,推进中等职业学校达标和“双优”建设,根据《安徽省教育厅关于做好2020年中等职业学校办学水平评估工作的通知》(皖教秘职成〔2020〕66号)要求,经评估审定,安徽省汽车工业学校、合肥市经贸旅游学校、亳州中药科技学校、阜阳职业技术学校、安徽金寨职业学校、马鞍山理工学校等6所学校达到A类中职学校办学标准,认定为安徽省首批优秀中等职业学校。 希望获得首批认定的安徽省优秀中等职业学校进一步增强荣誉感、使命感,再接再厉,深化改革,锐意创新,将学校建设成办学条件优、办学质量强、办学效益高、社会声誉好,适应社会和经济社会发展需要,在办学和改革各方面起骨干和示范作用的高水平中等职业学校,并努力跻身国家“双优”中等职业学校行列。同时要积极发挥示范辐射作用,扩大优质资源共享,主动引领全省中等职业教育高质量发展。 希望各市认真贯彻习近平总书记关于职业教育的重要指示和全国、全省职业教育大会精神,切实履行好职业教育“市统筹、县整合”职责,持续加大对区域内优秀中等职业学校的支持力度,推动建成全国一流中等职业学校,积极为全国提供可复制、可借鉴的经验和模式,为打造“三地一区”和建设新阶段现代化美好安徽提供高素质技术技能人才支撑。 安徽省教育厅 2021年9月22日

    【职教新闻】 2021-10-14

    包头市3235万元专项资金 扶持中等职业教育

    近日,包头市财政局下达2021年中等职业教育专项资金3235万元,主要用于改善办学条件、推动学科专业建设、推进教育教学改革、提升教师能力素质、推进产教融合和开展师生技能竞赛活动、推动该市公办职业教育改革试验区建设。 包头市加强中等职业教育基础能力建设,重点推动学位不足、基础能力薄弱地区改善办学条件,增加学位供给。支持各公办中等职业学校提升办学质量,持续完成高中阶段教育普及攻坚任务。继续实施现代中等职业教育质量提升工程,重点支持2019年启动的县域标准化学校项目,结合规划继续开展骨干特色创新型专业建设。启动实施《职业教育提质培优行动计划》,对提质培优行动计划承接项目任务给予支持,确保项目任务的顺利实施。推动开展技能大赛,重点奖补技能大赛获奖学校,推动相关品牌专业建设。支持各学校打造优质专业,发挥优质专业带动辐射作用;推动1+x证书制度试点工作,保障试点效果;推动自治区现代学徒制制试点学校开展试点工作;巩固国家级示范校建设成果,发挥示范作用;奖补中等职业教育经费绩效较好单位。

    【职教新闻】 2021-10-14

    中职学校与普高学分可互认,教育部、湖南省出台意见完善现代职业教育体系

    10月12日,湖南省教育厅公开发布了《教育部湖南省人民政府关于整省推进职业教育现代化服务“三高四新”战略的意见》(以下简称《意见》),明确将通过部省共建的方式,完善现代职业教育体系,深化职业教育产教融合,实施职业教育“楚怡”行动计划,为办好新时代职业教育提供湖南经验和模式。 推动具备条件的普通本科高校向应用型转变;支持湖南符合条件的独立学院统筹省内优质高职教育资源,探索合并转设举办本科层次职业教育;打破普通高中和中职学校学籍限制,允许符合条件的中职学校与普通高中学分互认……湖南职业教育发展将迎“大动作”。 打破普通高中和中职学校学籍限制 《意见》提出健全纵向贯通的技术技能人才培养体系,推动具备条件的普通本科高校向应用型转变,鼓励有条件的普通高校开办应用技术类型专业或课程。支持湖南符合条件的独立学院统筹省内优质高职教育资源,探索合并转设举办本科层次职业教育。同时对接新基建、智能制造、数字经济、生命健康、现代农业等重点领域,开展本科层次职业教育试点。支持湖南探索专科高职与本科层次职业教育试点学校、应用型本科开展“3+2”衔接培养,建立职业教育本科与专业学位研究生教育互通学习的“立交桥”,根据条件合理安排应用型本科、职业教育本科、专业学位硕士研究生招生计划;遴选优质中等职业学校开展五年制高职教育试点。根据高等学校设置制度规定,将符合条件的技师学院纳入高等职业学校序列。 同时,按照普及高中阶段教育总体要求,《意见》明确中等职业教育招生比、分流比较低地区要重点加大优质中等职业学校建设力度,确保普职比大体相当。打破普通高中和中职学校学籍限制,允许符合条件的中职学校与普通高中学分互认,促进高中阶段教育普职融通,支持有条件的市州、县市区开展综合高中试点。 此外,《意见》要求制定职业教育考试招生改革实施方案,完善“文化素质+职业技能”考试招生办法。 每所高职学校重点建设2个至3个专业群 目前,产教融合是职业教育发展的重要方式与推手,对此,《意见》也提出支持校企共建特色专业群,每所中职学校重点办好1个至2个专业群,每所高职院校重点建设2个至3个专业群,每所应用型本科学校重点建设5个至10个应用特色学科,在此基础上建设一批省级高水平专业群。 与此同时,湖南还将培育一批产教融合型城市和企业,重点支持岳麓山大学科技城、湖南省大学科技产业园、湖南(株洲)职业教育科技园、马栏山视频文创产业园、长沙职教基地等产业园区的职业教育项目建设。加快长株潭国家产教融合型城市群建设,创建1个至2个国家产教融合型城市。 值得一提的是,《意见》鼓励有条件的市州、县市区和学校举办者探索推进职业院校股份制、混合所有制改革,架构一批产教融合平台。 培养100名职业院校芙蓉教学名师 实施“三高四新”战略,离不开技术技能人才的支撑。《意见》也明确提出要坚持校企双主体育人,“培养一大批有理想信念、有道德情操、有工匠精神、有精湛技艺、有创新本领、有健康体魄的‘湖湘工匠’”。 在教师层面,《意见》表示要建设高水平“双师型”教师队伍。支持1所优质高职院校建成本科层次的职业技术师范学院,在省属本科高校中支持新建1个至2个职业技术师范教育二级学院。同时引导有关高校从具有3年以上相关技术岗位工作经历并具有本科以上学历的人员中招收专业硕士,鼓励其从事中等职业学校专业教师职业。还将培养一批高职院校“芙蓉学者”,聘期内每人每年资助奖金4万元至20万元;培养100名职业院校芙蓉教学名师。 此外,《意见》重点阐述了实施职业教育“楚怡”行动计划,开设湖湘楚怡职教大讲堂,定期举办楚怡职教论坛,培育一批楚怡职教精神传承人。建设楚怡职业教育博物馆和楚怡职业教育新化传承基地。湖南工业职业技术学院按规定和程序更名,支持新化县楚怡工业学校建设,延续楚怡工业学校办学传统。

    【职教新闻】 2021-10-14

    福建构建现代职业教育体系突出对台特色

    福建构建现代职业教育体系突出对台特色-中新网中新网福州10月13日电 (记者 林春茵)2021至2025年,福建构建的现代职业教育体系将突出产教融合、对台特色,推动闽台职业教育深度融合。 10月13日,福建省人民政府新闻办公室召开福建省“十四五”专项规划系列新闻发布会(教育发展专场),介绍“十四五”教育发展规划情况。中新网记者自发布会上获悉上述信息。 福建省教育厅职业教育与成人教育处处长罗强介绍,今年4月16日,福建省委书记尹力主持召开省委常委会会议,强调要加快构建现代职业教育体系,突出产教融合,突出对台特色,突出改革创新,促进教育链、人才链与产业链、创新链有效衔接,为全方位推进高质量发展超越提供人才支撑。 目前,福建编制《福建省职业教育高质量发展行动计划(2021-2023年)》,统筹谋划职业教育高质量发展的根本性、全局性、系统性问题,明确今后三年的目标任务和具体措施,推动职业教育扩容、提质、升位。 当前,福建省职业教育优质资源较少,职业教育整体水平不高。据此,提出优化职业教育类型定位,巩固中等职业教育基础作用,强化专科层次职业教育主体地位,稳步发展职业本科教育,加快建设结构合理、定位清晰的职业学校体系,畅通技术技能人才成长通道。 福建围绕职业教育高质量发展,提出重点实施职业教育创新发展计划、省级高水平职业院校和专业建设计划、职业院校教师能力提升计划、职业教育应用技术创新计划等9大提质培优项目。 福建将推进福建版“二元制”人才培养模式升级,探索中国特色学徒制;围绕探索海峡两岸融合发展新路,推动闽台职业教育在人才培养、教学科研、课程建设等方面的深度交流合作。(完)

    【职教新闻】 2021-10-14

    山东省教育厅最新通知,将建设100所左右这类学校

    山东省教育厅发布《关于实施山东省高水平中等职业学校建设计划的通知》,集中力量建设100所左右高水平中等职业学校。 该项目目标为,建设周期结束后,学校办学水平和人才培养质量显著提高,技术创新服务能力显著增强,对经济社会发展的贡献度显著提升,一批学校达到国内一流、世界水平。 建设一批高水平中等职业学校,促进我省中等职业教育高质量发展,更好服务区域经济社会。 《计划》包含10项建设内容,其中,要强化专业(群)建设,面向区域或行业重点产业,建设1—2个高水平特色化专业(群),以“信息技术+”升级传统专业,发展数字经济催生的新兴专业。打造高水平教学创新团队,建成在全省开放共享的专业(群)精品课程、教学资源库和实践教学基地,建立创新型、发展型、复合型技术技能人才培养体系。 在深化教学改革中,创新德技并修、工学结合、“岗课赛证”融合育人机制,实行校企联合培养、“双主体”育人的中国特色现代学徒制,深入推行“1+X”证书制度。深化教材改革,积极使用新型活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源。建立基于能力标准的学习成果认定办法,完善以学习者为中心的教学评价体系,提高人才培养质量。 在师资队伍建设上,落实教师自主招聘及20%编制员额自主聘用专业兼职教师政策,引进具有创新实践经验的技术能手、产业导师到学校任教。制定教师专业发展规划,搭建教师专业成长平台。深化内部管理改革,创新教师评价机制,全面落实教师绩效工资政策,清理唯论文、唯帽子、唯职称、唯学历、唯奖项倾向的政策规定,建立以业绩贡献和能力水平为导向、以目标管理和目标考核为重点的绩效工资动态调整机制,实现多劳多得、优绩优酬。 深化产教融合、校企合作,深化与区域行业、企业在人才培养、技术创新、就业创业、社会服务、文化传承等方面合作,形成校企命运共同体。校企共建公共实训平台、技能技艺传承平台、技能大师工作室等技术技能积累与创新载体,提高协同育人能力。牵头或参与组建职业教育集团,探索各相关方以产业链、资产链、人才链等为纽带实施实体化运作。建立校企共同参与的质量评价机制。 加快智慧校园建设,以信息化学习环境和优质数字教育资源建设为基础,以教育教学模式和学习方式为核心,推进信息技术与教育教学的深度融合。对接企业生产服务智能化流程,加强数字化技能教室、虚拟仿真实训室、校园安防系统、物联网等智慧教育硬件基础建设。适应“互联网+职业教育”需求,开发优质专业教学资源库、网络课程、模拟仿真实训软件和生产实际教学案例。提升师生信息素养,应用信息技术改造传统教学,广泛开展线上线下混合教学,促进自主、泛在、个性化学习。 积极参与职业教育国际(地区)交流与合作,原则上每所学校至少有一所稳定的国(境)外合作学校。引进职业教育发达国家的优质教育资源,对接国际标准开发专业教学标准和课程体系,鼓励高水平专业的课程与发达国家互通互认。加强教师出国(境)培训,具有国(境)外研修培训经历的教师达5%以上。服务“一带一路”倡议,提高职业教育资源和技术技能人才输出能力。 还要提升服务能力和水平,充分发挥学校师资、设备和技术等资源优势,建设社区学院,开展社区教育和终身学习服务;面向农业农村,开展职业教育和培训;积极开展面向未升学初高中毕业生、退役军人、农民工、建档立卡贫困劳动力、残疾人等重点人群的就业创业培训,大力开展失业人员再就业培训,年培训人次数达到在校生数的2倍以上;面向中小企业开展技术咨询、技术服务等。 《计划》规定申报学校为独立设置的中等职业学校,办学条件高于中等职业学校设置标准。 申报学校为已通过验收的国家中等职业教育改革发展示范校,或立项建设的省示范性及优质特色中等职业学校,或已通过验收(认定)的省规范化中等职业学校。 申报2021年首批高水平中等职业学校须是已通过验收的国家中等职业教育改革发展示范校,或立项建设的省示范性及优质特色中等职业学校。 学校还要在以下9项标志性成果中有不少于6项成果。 1.获得近两届省级及以上职业教育教学成果奖(第一完成单位),或获得省级及以上教材建设奖(主编所在单位)。 2.承担省级及以上职业教育教学改革试点且成效明显(仅包括教学工作诊断与改进、现代学徒制、“1+X”证书制度试点)。 3.有立项的山东省中等职业教育品牌专业建设项目。 4.承担山东省职业教育教学改革研究项目(仅包含一般、重点项目立项,且为第一主持单位)。 5.近五年承办过省级及以上职业院校技能大赛,或近五年学生在国家级以上竞赛中获得过奖励(仅包括全国职业院校技能大赛、中国职业技能大赛、世界技能大赛)。 6.近五年教师获得过省级及以上奖励(仅包括职业院校教师教学能力大赛、中职班主任能力比赛,国家“万人计划”教学名师,全国、全省教书育人楷模,省级及以上名师工作室,省级及以上教学团队,齐鲁名师、齐鲁名校长,省青年技能名师)。 7.承担省级及以上精品资源共享课程建设项目,或牵头成立省级及以上职业教育集团(联盟),或省级以上政府部门设立的综合性公共实训基地,或行业头部企业设立的在职员工培训基地。 8.牵头制定省级及以上中等职业学校专业教学标准(教学指导方案)或公共基础课课程标准,或有主编教材入选“十三五”国家规划教材。 9.办学质量和学生就业质量高,学生、家长、社会和用人单位满意度高;建立校级质量年报制度,近五年连续发布《中等职业学校质量年度报告》,且未有负面行为被通报。

    【职教新闻】 2021-10-14

    中办 国办印发《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》

    据中央广播电视总台中国之声《新闻和报纸摘要》报道,中共中央办公厅、国务院办公厅近日印发了《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》(以下简称《意见》)。 《意见》提出,职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分,肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责。在全面建设社会主义现代化国家新征程中,职业教育前途广阔、大有可为。 要坚持党的领导,坚持正确办学方向,坚持立德树人,优化类型定位,深入推进育人方式、办学模式、管理体制、保障机制改革,切实增强职业教育适应性,加快构建现代职业教育体系,建设技能型社会,弘扬工匠精神,培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠,为全面建设社会主义现代化国家提供有力人才和技能支撑。 主要目标是,到2025年,职业教育类型特色更加鲜明,现代职业教育体系基本建成,技能型社会建设全面推进。办学格局更加优化,办学条件大幅改善,职业本科教育招生规模不低于高等职业教育招生规模的10%,职业教育吸引力和培养质量显著提高。 到2035年,职业教育整体水平进入世界前列,技能型社会基本建成。技术技能人才社会地位大幅提升,职业教育供给与经济社会发展需求高度匹配,在全面建设社会主义现代化国家中的作用显著增强。

    【职教新闻】 2021-10-14
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