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VR教育培训平台的教学改革研究与实践

摘要：为了激发学生学习的积极性和主动性，培养其工匠精神，笔者提出采用VR教育培训平台，进行教学改革研究和实践。结果显示，该平台适合于个性化教学模式，这种教学模式激发了学生学习的积极性和主动性，有效地培养了学生的工匠精神。

中图分类号：G434文献标识码：A论文编号：1674-2117（2018）08-0088-04

工匠精神的内涵在于精益求精、严谨、耐心、专注、坚持、专业、敬业。目前，一些应用型院校在为国家培养应用型人才的同时，已经将培养工匠精神融入到教学过程中。[1-2]为了在教学过程中激发学生的学习积极性和主动性，培养学生的工匠精神，笔者采用了新型VR教育培训平台（VR建筑实训平台），进行了教学改革研究和实践。

VR应用于教育领域，能模拟三维学习环境，学生等有关人员在这个模拟环境中学习或得到培训。DeluciaA等人把这个学习环境称为“SecondLife”，即“第二人生”，它是模拟真实社会在线角色扮演的平台，且能够构建一种沉浸式、游戏般趣味性的学习环境[3]，这个学习环境远比坐在屏幕前观看二维图像、动画要真实、方便和有趣得多。

虚拟现实系统是学生在虚拟空间进行學习和培训的模拟软件和装置，这个系统被称为VR教育培训平台。学生在该平台上学习培训时，可以与虚拟物体实时地交互，可以根据自己的思路探索整个虚拟环境，并选择自己想体验的内容。学生在虚拟空间观看VR作品的时间不受限制，可以随时播放、暂停或切换到其他的VR作品，也可以从不同角度长时间浏览虚拟作品，而且操作简单快捷。

VR教育培训平台介绍

学生在VR教育培训平台学习

VR教育培训平台建成后，启动系统，学生戴上VR头盔，两手握住手柄控制器，就可以到虚拟建筑空间漫游、学习和培训了。如图3所示，学生通过转动身体和头部，操纵手柄控制器的两个按钮，就能漫游在虚拟空间，操作使用非常简单。图4是学生戴上头盔后看到的虚拟建筑场景，转动身体和头部，操纵手柄控制器的两个按钮，还可以进入其房间漫游，仔细地观察该建筑物的空间大小、天花板的高度、地板材质等建筑特点，能在虚拟建筑的环境中进行建筑工程施工、安装等技能学习和训练，并可以反复练习，发现自己存在的问题，掌握解决问题的正确方法。

VR头盔中有显示器和立体声扬声器，能把用户的视觉、听觉封闭起来，产生虚拟视觉，并使用手柄控制器把用户的手感通道封闭起来，产生虚拟触动感，与此同时，头、手、眼均有相应的头部、手部和眼睛视向等跟踪器的追踪，使整个虚拟系统的相互作用达到尽可能的实时。VR平台与教育培训的模拟软件相结合，创设了一个学习训练的虚拟环境，学生在这个虚拟环境学习培训时，具有与虚拟空间物体交互的感觉。学生完全沉浸在虚拟三维物体组成的空间中，能集中精力学习培训，摆脱外界的干扰。

个性化教学模式在VR教育培训平台的教学实践

个性化教学模式是以学生为主体，加强培养学生的个体特长和能力的教学模式，教师应以学习者为中心，承认学生的个性差异和能力差别，重视学生对不同学习层次的需求，充分发挥学生的主观能动性，制订适合学生的教学目标、内容和方法。个性化教学模式的本质在于学习的自主选择性，即学生可以自主选择学习内容、学习顺序和学习进度。[6]

在个性化教学模式的实施过程中，教师是学生的指导者，强调提升学生的学习兴趣和乐趣，使学生乐于参与，主动学习和探究。在VR教育培训平台的实际个性化教学过程中，教师要实现个性化的教学，学生要完成个性化的学习，图5是学生在VR教育培训平台的个性化学习流程图。

学生确定了个性化学习任务后，就要掌握VR教育培训平台的使用方法。为了让学生更好地掌握该平台的使用方法，可以先让学生参观VR建筑实训中心，简述其中主要组成部分，如主机、交互设备、屏幕、投影仪和HTCViveVR套装，且主机里装有基于BIM的虚拟建筑模拟软件。学生戴上HTCViveVR头盔，操纵两个手柄控制器，就能进入虚拟的建筑环境中学习和训练。另外，教师要特别明确该平台的工作设定区域比较小，如果在设定区域之外，就不能进入虚拟空间，不能进行学习培训。也因此，目前还不能大规模地让学生在这个平台上进行个性化学习培训。

学生掌握了平台的使用方法，就可以进入该平台学习了。学生在进入虚拟学习环境漫游的过程中，看到与学习任务有关的功能模块，就可以打开该功能模块，进行学习训练。例如，学生漫游的过程中，看到“梁柱的施工和安全知识”学习培训模块后，就可以操作手柄控制器，进入这一模块进行学习，巩固相应的知识，并可反复学习，牢固掌握相关的知识。學生在对这一模块的学习感到满意后，可以继续漫游，在漫游的过程中，当看到玻璃幕墙和预定的学习任务“玻璃幕墙的安装”后，操纵手柄控制器，就能转换到该学习培训模块，温习玻璃幕墙的安装及注意事项。

教学实践表明，绝大多数学生