虚拟和增强现实(VR/AR)技术在职业教育教学中的应用与前景展望
摘要：2015年，微软公司发布HoloLens全息眼镜，标志着增强现实技术正式进入市场；2016年，虚拟现实技术在国内出现井喷式增长，标志着虚拟现实产业进入高速发展期。本文将介绍虚拟现实技术与增强现实技术，并分析VR技术与AR技术在职业教育教学中的应用，展望这两种新技术在职业教育教学应用中的前景。
关键词：虚拟现实；增强现实；职业教育教学；应用；前景
1965年，美国国防部高级研究计划局研究员伊凡·苏泽兰博士首次提出“虚拟现实”的设想，提议打造包括交互图形显示、力反馈设备与声音提示的虚拟现实系统，让人戴上头盔显示装置，观看计算机制作的虚拟图像[1]。次年，苏泽兰博士的设想在麻省理工学院林肯实验室变成了现实。1990年代，虚拟现实技术兴起，任天堂公司推出Sega VR-1；2000年后，网络时代来临，虚拟现实技术亦获得进一步发展，进入商业应用阶段。
在虚拟现实技术蓬勃发展的同时，1990年，波音公司研究员托马斯·考德尔为方便工人们组装波音777客机，发明了增强现实技术。2015年，增强现实技术正式走向大众。从此，世界进入VR/AR时代。
一、虚拟现实技术与增强现实技术
1、虚拟现实技术
虚拟现实技术，是利用计算机技术、仿真技术、多媒体技术，为用户生成虚拟环境，向用户输入逼真的视觉信息、听觉信息、嗅觉信息，让用户沉浸到虚拟现实的环境中。用户还可以通过设备与虚拟环境中的各种对象进行互动，获得身临其境的体验与感受[2]。——2018年热映的《头号玩家》，展现的就是VR技术应用的蓝图。
2、增强现实技术
增强现实技术（Augmented Reality），是实时计算摄影机图像的位置、角度，并加上相应视频、图文、3D模式的技术。如果说VR技术让人沉浸于虚拟世界，那么AR技术则重在虚实交错。——AR将电脑生成的虚拟信息叠加到现实世界中，为用户提供工作、学习所需要的各类视觉、听觉、触觉信息，对真实世界进行补充[3]。《钢铁侠》中的斯塔克便戴有一个运用AR技术的头盔，斯塔克通过这个头盔可以在飞行途中获取各种所需信息。
二、VR技术与AR技术在职业教育教学中的应用
2017年，VR技术与AR技术已经在工业、医疗、军事、娱乐等领域崭露头角，而在职业教育教学中，亦可推广、应用VR/AR技术。
长期以来，中国的职业教育教学一直在模仿普通中学的教学模式，实行的是封闭式教学，教师对学生进行满堂灌，并要求学生长时间反复阅读教材，而课本上的二维文字又难以调动学生的想象力，教学效果一直不甚理想。虽然近些年来各中等专业学校陆续引入多媒体技术，但课堂教学依旧枯燥乏味。而且在专业课教学中也并不是所有项目都能在真实场景进行的，利用VR/AR技术能促进教学更有效、更便捷，将更为高效地打造精品课堂。有识之士还指出：学生所学的课本知识与生活实际、社会实践脱节严重。
在教学中应用虚拟现实技术与增强现实技术，教师再也不必绞尽脑汁为学生创设教学情境，只需让学生戴上VR/AR头盔，便可将学生直接引入书本中的场景，让学生们直观地感受“圆明园的毁灭”，认识轴对称图形，了解诚信在社会生活中的价值，通过立体的视觉信息与大量听觉、嗅觉信息丰富学生的感性认识，帮助他们准确地理解专业课程、掌握专业知识。这样，必能激发学生的学习兴趣，让他们自觉、主动地投入到学习中，并将感性认识上升为理性认识。
在美国，有250多所学校（包括小学、中学、大学）已经尝试利用VR/AR技术教学，效果非常理想，学生的成绩明显提高[4]。
三、VR技术与AR技术在职业教育教学应用中的前景展望
我们可以预见VR/AR技术在职业教育教学应用中的前景：
1、传统教学以课本为中心，以黑板为中心，属于二维式教学，在教学中应用VR/AR技术，将使教学从二维时代进入三维时代；传统教学只能对学生输入文字、数字信息，而VR/AR教学则将向学生提供文字、数字、图像、视频、音频、嗅觉等海量信息；因此，VR/AR技术必将带来教学史上的一次重大革命。通过VR/AR技术在中等专业学校专业课教学中的运用，实时采集教学过程，运用大数据分析技术构建客观、公正评价教学与学的指标体系，对教育教学效能进行客观地评价，实时、高效、便捷地反馈教育教学效果，从而改进了中等专业学校专业课教学诊断与改进的策略。
2、传统教学强调学生记忆、掌握大量知识，发展了学生的记忆力，但始终不能提高学生的想象力与创造力；在教学中应用VR/AR技术，学生可以沉浸于虚实交错的情境中神游天上地下，并面临各种挑战与风险，而调动自己的全部想象力与创造力加以解决。通过对VR/AR技术在中等专业学校某一专业（如建筑施工专业）或某一专业课程（如测量）中教学资源与VR/AR技术进行有效整合，并对这些典型的教学案例进行分析研究，寻找出一些规律性的教学范式。——因此，我们相信VR/AR技术不仅将把学生从“题海”战术中解放出来，还能发展学生的想象力与创造力，全面提高学生的综合素质，同时也促进中等专业学校课程改革向深层次发展。
结束语
VR/AR技术将为人类创造出一个更加美好的未来，并将彻底颠覆传统教学。我们应该在职业教育教学中积极推广、应用VR/AR技术，助力中国职业教育教学转型升级，为职业教育教学创新作出更大的贡献。
参考文献：
[1]凌冠华,李云,陈自强,郑然,刘国祥.陆军军医大学基于VR和AR技术的虚拟仿真实验教学中心建设初探[J].价值工程,2018(32):252-254.
[2]王芳,杨宇.VR/AR技术在大学通信教学中的应用研究[J].中国新通信,2018,20(17):201.
[3]陶燎亮,宋俊锋.基于VR技术和AR技术的三维可视化实现——以丽水学院校园风光明信片应用开发为例[J].丽水学院学报,2018,40(02):64-69.
[4]孙波.美国VR/AR技术在体验式教育中的探索及对我国创新教育的启示[J].新课程评论,2017(11):123-128.
