陳銳浩，王瑛，蔡鐵峰，仵博

（深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院教育技術(shù)與信息中心，深圳518055）

0 引言

近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)，即常說的VR/AR 教學(xué)得到高度重視，國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃的通知中明確指出“全力推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索未來教育教學(xué)新模式”，《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》也寫到“加強(qiáng)職業(yè)院校、高等學(xué)校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境建設(shè)，服務(wù)信息化教學(xué)需要”。職業(yè)教育內(nèi)容實(shí)踐性強(qiáng)，不少內(nèi)容受設(shè)備場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)、安全等多因素限制，不可控、難再現(xiàn)，且職校學(xué)生往往更偏好于形象直觀、可交互的學(xué)習(xí)方式，因此虛擬現(xiàn)實(shí)資源在職教領(lǐng)域的建設(shè)應(yīng)用，有利于更好地組織起案例情境學(xué)習(xí)和仿真實(shí)踐訓(xùn)練，有利于突破疑難點(diǎn)教學(xué)難題，提高實(shí)踐教學(xué)效果。今年突如其來的新冠疫情，使廣大職業(yè)院校只能開展線上教學(xué)，大量的實(shí)訓(xùn)課程無法正常開展教學(xué)，難以保證教學(xué)效果，VR/AR 資源建設(shè)的必要性和緊迫性進(jìn)一步提升[1]。

目前職業(yè)教育領(lǐng)域VR/AR 資源還比較稀缺，由于對(duì)VR/AR 認(rèn)知不夠，從事一線教學(xué)的廣大職業(yè)院校教師很難結(jié)合自己的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行VR/AR 需求性設(shè)計(jì)，專業(yè)制作公司缺乏學(xué)科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)的教學(xué)產(chǎn)品往往不適用課堂教學(xué)，無法支撐VR/AR 教學(xué)的開展。在VR/AR 資源的管理方面，由于缺乏統(tǒng)一的資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，各專業(yè)開發(fā)的相關(guān)資源也難以集中管理和共享，導(dǎo)致資源使用率低下。在VR/AR 教學(xué)應(yīng)用方面，出現(xiàn)了一些理論和方法的指導(dǎo)，如關(guān)于在VR/AR 學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建方面，朱福軍發(fā)表的《VR 技術(shù)視角下課堂學(xué)習(xí)環(huán)境革新與重構(gòu)》[2]，鐘正發(fā)表的《基于VR 技術(shù)的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)策略與案例實(shí)現(xiàn)》[3]，在平臺(tái)和理論研究方面，李小平在《智能虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造研究》[4]一文中首次提出基于體驗(yàn)學(xué)習(xí)的VR/AR 智能教學(xué)控制思想，從系統(tǒng)論的視點(diǎn)研究了VR/AR 的教學(xué)屬性、技術(shù)屬性和內(nèi)在作用關(guān)系，為提升智能VR/AR 環(huán)境下的教學(xué)質(zhì)量提出了一種可行的方法，在具體實(shí)踐應(yīng)用方面，也出現(xiàn)了很多應(yīng)用案例，具有參考意義[5-6]。目前的相關(guān)的研究大都集中于某一個(gè)方面，如平臺(tái)或環(huán)境，缺乏從全局的角度去規(guī)劃VR/AR 教學(xué)，難以形成可持續(xù)性發(fā)展。

本文根據(jù)深職院近幾年的實(shí)踐研究，從“立足全校、統(tǒng)籌規(guī)劃；應(yīng)用為導(dǎo)向、可持續(xù)發(fā)展”的思想出發(fā)，研究并設(shè)計(jì)出開展VR/AR 教學(xué)的整體模式，通過資源建設(shè)、平臺(tái)建設(shè)、環(huán)境建設(shè)、隊(duì)伍建設(shè)四方協(xié)同推進(jìn)，有效開展VR/AR 教學(xué)，并且歸納出資源開發(fā)流程，VR/AR 課堂教學(xué)應(yīng)用的模式，可以在其他院校復(fù)制推廣。

1 VR/AR教學(xué)整體模式介紹

VR/AR 教學(xué)涉及面廣，需要設(shè)備、資源、智慧教室等方面的支持。任何職業(yè)院校為了保障全校VR/AR資源建設(shè)水平及教學(xué)應(yīng)用質(zhì)量，防止建而不用和重復(fù)建設(shè)，需要從全校的角度出發(fā)，做好整體的建設(shè)規(guī)劃，深職院根據(jù)近幾年的實(shí)踐，形成以教學(xué)應(yīng)用為中心，整體規(guī)劃，四方協(xié)同推進(jìn)的建設(shè)模式，如圖1。

圖1 VR/AR教學(xué)應(yīng)用推進(jìn)模式

核心為教學(xué)應(yīng)用，即通過教學(xué)實(shí)踐，形成了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用模式，面向?qū)嵱?xùn)教學(xué)的實(shí)訓(xùn)課教學(xué)體驗(yàn)?zāi)Ｊ?，有效指?dǎo)全校教師開展VR/AR 課堂教學(xué)。四方具體內(nèi)容如下：

資源建設(shè)：秉承資源先行的原則，由教信中心采集一線教師教學(xué)需求，經(jīng)過梳理，形成可行的招標(biāo)方案，招標(biāo)國(guó)內(nèi)一流虛擬現(xiàn)實(shí)企業(yè)，合作開發(fā)虛擬仿真資源，近三年已經(jīng)建成12 門完整的虛擬現(xiàn)實(shí)課程，在建課程13 門，覆蓋電工技術(shù)、生物化學(xué)、通信網(wǎng)絡(luò)、模具設(shè)計(jì)、藥學(xué)、建筑施工等多個(gè)專業(yè)。所有資源場(chǎng)景根據(jù)校內(nèi)真實(shí)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，采用1:1 的比例進(jìn)行建模。

平臺(tái)建設(shè)：制訂資源接入標(biāo)準(zhǔn)，解決現(xiàn)有資源無序開發(fā)，難以統(tǒng)一管理的難題。通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源有效管理，保障使用率和使用效果。目前平臺(tái)建設(shè)經(jīng)過兩個(gè)階段，第一階段采用VRML 語(yǔ)言，構(gòu)建基于Web 的虛擬仿真平臺(tái)，訪問方便，但是支持模型格式少，畫面效果差。第二階段，基于Unity+WebGL 技術(shù)構(gòu)建VR/AR 管理平臺(tái)，利用WebGL 技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于瀏覽器的在線渲染和輕量級(jí)應(yīng)用[7]，復(fù)雜應(yīng)用采用C/S 架構(gòu)，以松耦合方式對(duì)接VR/AR 管理平臺(tái)。通過制訂接口和接入規(guī)范，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一身份認(rèn)證、內(nèi)容動(dòng)態(tài)管理、教學(xué)活動(dòng)集中采集，兼容各種技術(shù)開發(fā)的VR/AR 內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)客戶端應(yīng)用的有效管理。

環(huán)境建設(shè)：打造適合開展VR/AR 教育的智慧教室，滿足VR/AR 教學(xué)對(duì)高端圖形顯卡，VR 體驗(yàn)設(shè)備，實(shí)時(shí)圖像輸出，實(shí)訓(xùn)環(huán)境空間等的要求。一是支持第三視角MR 視頻實(shí)時(shí)輸出，突破了一般VR/AR/MR 設(shè)備不便于共享體驗(yàn)的難點(diǎn)，更有利于集中教學(xué)過程中的講解與分析，二是以真實(shí)教室空間為基礎(chǔ)建立一個(gè)統(tǒng)一坐標(biāo)系，真實(shí)世界空間、VR 空間與AR 空間相互平行且在教室內(nèi)重疊，教學(xué)內(nèi)容能同時(shí)反映在三個(gè)空間中，教師可便利地在真實(shí)教室內(nèi)布置虛擬物體，學(xué)生也可以方便地利用手機(jī)、平板電腦等便攜式設(shè)備同步進(jìn)行觀察互動(dòng)，開展BYOD[8]的學(xué)習(xí)。

隊(duì)伍建設(shè)：一支專業(yè)的教學(xué)保障服務(wù)隊(duì)伍是開展虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的成敗關(guān)鍵，VR/AR 教學(xué)涉及的軟硬件系統(tǒng)比較多，一般專業(yè)教師難以勝任，需要專業(yè)技術(shù)人員的支持，深職院目前成立一支由計(jì)算機(jī)博士、碩士及教育技術(shù)專家組成的支持團(tuán)隊(duì)，從資源建設(shè)，VR/AR 課堂教學(xué)實(shí)施，教師教學(xué)素養(yǎng)等多方面保障VR/AR 教學(xué)有效開展。

2 VR/AR資源開發(fā)模式

2.1 指導(dǎo)思想

深職院在進(jìn)行VR/AR 資源開發(fā)的時(shí)候，以應(yīng)用為導(dǎo)向，可持續(xù)發(fā)展為指導(dǎo)思想，從內(nèi)容選題、制作形式、應(yīng)用程度以及團(tuán)隊(duì)建設(shè)多個(gè)方面同步推進(jìn)，牢牢抓住“促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高”的主線，具體如下：

（1）選題恰當(dāng)：合適的VR/AR 資源能夠彌補(bǔ)職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)的不足，克服實(shí)訓(xùn)教學(xué)的困難。對(duì)那些需要實(shí)訓(xùn)耗材、存在實(shí)訓(xùn)危險(xiǎn)、時(shí)間跨度長(zhǎng)，實(shí)訓(xùn)儀器設(shè)備不足、缺乏實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所、看不到，摸不著、不可再現(xiàn)等的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，用VR/AR 資源可以有效提高教學(xué)效果，因此其建設(shè)應(yīng)用價(jià)值更突出。

（2）實(shí)用為主：教師能夠利用VR/AR 資源把疑難點(diǎn)快速教會(huì)學(xué)生，學(xué)生可以通過VR/AR 資源輕松學(xué)會(huì)應(yīng)知應(yīng)會(huì)的知識(shí)點(diǎn)。提供師生互動(dòng)功能，具有學(xué)習(xí)進(jìn)度跟蹤功能，方便教師管理和學(xué)生學(xué)習(xí)。以桌面仿真為主，沉浸式應(yīng)用為輔，移動(dòng)應(yīng)用為補(bǔ)充。

（3）三層應(yīng)用：根據(jù)開發(fā)難度及應(yīng)用深度分為三個(gè)層次，第一層教學(xué)演示，疑難點(diǎn)3D 演示，把抽象問題形象化，助學(xué)助教，這是VR/AR 應(yīng)用的基礎(chǔ)；第二層仿真實(shí)訓(xùn)，體現(xiàn)職教特色，突破實(shí)訓(xùn)環(huán)境和時(shí)間的限制，做中學(xué)，是第一層的延伸；第三層虛擬考核：通過虛擬操作考核，實(shí)現(xiàn)知識(shí)鞏固，學(xué)以致用，真正培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的評(píng)價(jià)與創(chuàng)新能力，這是VR 教學(xué)實(shí)現(xiàn)的最終目標(biāo)，開發(fā)難度大，目前大部分的虛擬仿真應(yīng)用都難以達(dá)到該層次。

圖2 教學(xué)應(yīng)用三層次

（4）持續(xù)改進(jìn)：任何資源都有生命周期，一個(gè)好的VR/AR 應(yīng)用必須支持二次開發(fā)，才能夠持續(xù)改進(jìn)。開發(fā)過程中產(chǎn)生的所有模型源文件，工程項(xiàng)目源文件，以及開發(fā)文檔必須完整。

2.2 開發(fā)過程

虛擬現(xiàn)實(shí)資源開發(fā)比傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)開發(fā)復(fù)雜，對(duì)任何一門課程的VR/AR 資源開發(fā)，首先是分析需求，根據(jù)應(yīng)用的目的拆分成若干個(gè)項(xiàng)目。采用軟件工程思想組織分布實(shí)施。具體實(shí)施時(shí)以課程為單位組織開發(fā)團(tuán)隊(duì)，每一個(gè)團(tuán)隊(duì)由學(xué)科老師、教育技術(shù)與信息中心老師、企業(yè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)組成，企業(yè)團(tuán)隊(duì)每周需要匯報(bào)項(xiàng)目的進(jìn)展，教信中心老師把控整個(gè)項(xiàng)目的整體進(jìn)展，及時(shí)協(xié)調(diào)專業(yè)教師與開發(fā)企業(yè)之間的矛盾。

每一個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)流程如圖3。

教學(xué)設(shè)計(jì)：該環(huán)節(jié)主要由專業(yè)教師提供初步需求，通過教育技術(shù)人員和企業(yè)人員一起介入，形成能夠指導(dǎo)后續(xù)開發(fā)的教學(xué)設(shè)計(jì)腳本，一個(gè)腳本內(nèi)容要包括如內(nèi)容如表1。

圖3 虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開發(fā)過程

表1 腳本模板

3D 建模：在VR/AR 資源開發(fā)過程中，建模環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵。根據(jù)用戶交互內(nèi)容及互動(dòng)模式進(jìn)行建模，建模工作量在30%以上，最高可以達(dá)到70%，建模階段需要專業(yè)建模人員，建模人員不僅要熟悉建模工具，還需要熟悉專業(yè)知識(shí)，才能保證建的模型不出現(xiàn)錯(cuò)誤。一般在建模之前，需要先通過實(shí)地測(cè)量，結(jié)合拍照或者拍視頻的方式采集素材。VR/AR 資源開發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的過程，由于需求比較抽象，在專業(yè)教師和技術(shù)人員溝通過程中，經(jīng)常出現(xiàn)理解的偏差，所以需要在建模之后進(jìn)行驗(yàn)收，防止一開始就出現(xiàn)需求偏差。

動(dòng)畫制作：由動(dòng)畫制作人員根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)，拆分虛擬仿真操作過程，細(xì)分為一個(gè)個(gè)的小步驟，把每一個(gè)步驟做成動(dòng)畫，便于后期實(shí)訓(xùn)開發(fā)的時(shí)候調(diào)用。

實(shí)訓(xùn)開發(fā)：由后期代碼開發(fā)人員根據(jù)實(shí)操的詳細(xì)過程開發(fā)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，通過編寫腳本實(shí)現(xiàn)仿真過程的邏輯控制，動(dòng)畫調(diào)用，虛實(shí)交互，3D 環(huán)境實(shí)時(shí)渲染等功能。學(xué)習(xí)者可以利用實(shí)訓(xùn)模塊開展仿真實(shí)訓(xùn)。為了提高用戶體驗(yàn)，可以預(yù)置若干最佳視點(diǎn)，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)操作需要切換視角。

考核開發(fā)：虛擬仿真的高階應(yīng)用，是教師可以把實(shí)訓(xùn)仿真應(yīng)用作為考核題目，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境里面實(shí)操，系統(tǒng)能夠記錄用戶操作過程及結(jié)果，便于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過操作過程日志，能夠還原學(xué)習(xí)者的3D 操作過程動(dòng)畫?？己碎_發(fā)相對(duì)難度比較大，一般需要針對(duì)仿真實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容做進(jìn)一步的個(gè)性化開發(fā)。

用戶測(cè)試：開發(fā)完的VR/AR 內(nèi)容，需要經(jīng)過專業(yè)人員，學(xué)科教師，教育技術(shù)人員進(jìn)行功能測(cè)試，然后還需要經(jīng)過真正的課堂教學(xué)檢驗(yàn)，最后才能驗(yàn)收通過，完成開發(fā)過程。一般情況下，在這個(gè)過程經(jīng)常會(huì)提出若干修改意見，進(jìn)行完善。

一般建模之后的幾個(gè)步驟可以采用快速迭代的方式，先開發(fā)出Demo，然后再逐步細(xì)化。

3 教學(xué)應(yīng)用模式

針對(duì)職業(yè)教育的特點(diǎn)，可以把VR/AR 資源用于重構(gòu)課堂，解決實(shí)操課程實(shí)踐環(huán)境不足，實(shí)訓(xùn)條件不具備的問題?；赩R/AR 的虛擬仿真平臺(tái)創(chuàng)設(shè)出真實(shí)的學(xué)科學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者在其中進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，通過生動(dòng)的交互體驗(yàn)，讓學(xué)習(xí)者在虛擬環(huán)境中觀察、探索和實(shí)驗(yàn)，完成情境化和個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而大大激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣。通過實(shí)踐探索，深職院設(shè)計(jì)了利用VR/AR 資源實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的模式和利用VR/AR資源開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)的模式。

3.1 基于VR/AR資源的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

深職院通過實(shí)踐探索，形成基于VR/AR 資源的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，如圖4 所示，以樓宇安防課程為例，該課程團(tuán)隊(duì)用VR 技術(shù)重構(gòu)課堂，設(shè)計(jì)的“技網(wǎng)恢恢疏而不漏-防盜報(bào)警之前端探測(cè)器”信息化課堂獲得2017全國(guó)職業(yè)院校信息化教學(xué)大賽信息化課堂專業(yè)大類全國(guó)第一名。

圖4 基于VR/AR資源的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

課前，通過仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)給學(xué)生推送VR/AR 資源，學(xué)生通過PC、手機(jī)就能夠觀看知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維仿真動(dòng)畫，有條件的可以進(jìn)行VR 體驗(yàn)，通過VR 資源的特性提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和預(yù)習(xí)的效果，解決實(shí)踐類課程課前實(shí)踐條件限制問題，仿真練習(xí)，可以優(yōu)化學(xué)習(xí)思維，變抽象為直觀，提高課前學(xué)習(xí)質(zhì)量，保證翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施質(zhì)量。

課中，根據(jù)課前的反饋評(píng)價(jià)情況，利用虛擬仿真平臺(tái)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，讓學(xué)生上臺(tái)快速演示課前學(xué)習(xí)成果，利用VR/AR 進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，支持獨(dú)立探究，協(xié)作探究，體現(xiàn)以學(xué)生為中心的原則。教師通過預(yù)先設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)推進(jìn)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，采用教師提問、小組討論、學(xué)生上臺(tái)演講、教師知識(shí)點(diǎn)強(qiáng)化總結(jié)等方式，教學(xué)任務(wù)完成后，最后組織一個(gè)綜合實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，利用VR/AR 應(yīng)用設(shè)計(jì)課堂實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，分組練習(xí)，練習(xí)完畢，挑選一個(gè)小組代表上臺(tái)進(jìn)行基于VR 場(chǎng)景的成果展示。其他同學(xué)觀摩，演練完畢，所有同學(xué)進(jìn)行提問和評(píng)價(jià)，最后老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。

圖5 VR課堂實(shí)景圖

課后，根據(jù)課堂的教學(xué)情況，布置任務(wù)讓學(xué)生繼續(xù)使用VR 資源進(jìn)行知識(shí)鞏固和提升，學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握得不好的，可以通過三維動(dòng)畫重現(xiàn)實(shí)操過程，完成知識(shí)的掌握過程，通過沉浸式VR 體驗(yàn)提升學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”或“實(shí)際演練”。

3.2 基于VR資源的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式

職業(yè)教育對(duì)實(shí)踐要求比較高，但是受限于實(shí)訓(xùn)條件，有些實(shí)訓(xùn)教學(xué)無法開展，如建筑施工專業(yè)，由于校內(nèi)缺乏真實(shí)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，到施工現(xiàn)場(chǎng)又存在一定的安全隱患，而且項(xiàng)目工期長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)無法滿足需求，這時(shí)候，充分利用VR/AR 技術(shù)的沉浸式特點(diǎn)，基于最先進(jìn)的VR 技術(shù)，為學(xué)生創(chuàng)造最接近現(xiàn)實(shí)的工程現(xiàn)場(chǎng)，能夠有效提升實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)質(zhì)量。以建筑施工課程為例，課程組老師利用VR 技術(shù)，重構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)課程[9]，流程如圖6，開發(fā)的《鋼結(jié)構(gòu)VR 實(shí)訓(xùn)課件》獲得第二十一屆全國(guó)教育教學(xué)信息化大獎(jiǎng)賽高等教育組課件類一等獎(jiǎng)。

圖6 基于VR技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課教學(xué)流程

該課程的VR 資源，以BIM 技術(shù)做支撐，準(zhǔn)確還原項(xiàng)目的實(shí)際三維空間和數(shù)據(jù)，加上對(duì)施工工藝的虛擬仿真，學(xué)生可以在虛擬空間中觀察各種操作和動(dòng)手實(shí)操，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

實(shí)訓(xùn)課之前，學(xué)生在教學(xué)模式下基于PC 開展結(jié)構(gòu)認(rèn)知預(yù)習(xí)，了解實(shí)訓(xùn)操作知識(shí)和流程。

實(shí)訓(xùn)課中，教師先對(duì)沉浸式體驗(yàn)的操作進(jìn)行講解，并操作一遍給學(xué)生看，采用第一人稱視角，大屏實(shí)時(shí)輸出VR 場(chǎng)景操作結(jié)果。如果教室具備第三人稱視角拍攝的條件，可以實(shí)時(shí)輸出MR 視頻，效果更加逼真。教師講解之后，學(xué)生分組實(shí)訓(xùn)，具體根據(jù)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所條件而定，一般兩人一組，一人操作，一人旁邊協(xié)助，防止出現(xiàn)摔倒等意外。后臺(tái)能夠記錄學(xué)生實(shí)訓(xùn)的步驟和結(jié)果，教師根據(jù)結(jié)果和屏幕輸出的學(xué)生操作視頻，及時(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié)，并且針對(duì)學(xué)生知識(shí)盲點(diǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。實(shí)訓(xùn)課結(jié)束之后，學(xué)生繼續(xù)利用VR 平臺(tái)進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。

通過沉浸式VR 實(shí)訓(xùn)，學(xué)生可以開展探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生可以自由走動(dòng)，自主選擇學(xué)習(xí)的內(nèi)容，成為學(xué)習(xí)路徑設(shè)定的參與者。另外利用VR 可以創(chuàng)設(shè)環(huán)境，模擬一些高危事件，提高學(xué)生的安全意識(shí)。

圖7 建筑施工課堂實(shí)訓(xùn)實(shí)景圖

4 結(jié)語(yǔ)

深職院通過總體規(guī)劃，以應(yīng)用為導(dǎo)向，四方協(xié)同推進(jìn)，為開展VR/AR 教學(xué)打下了基礎(chǔ)，取得了階段成績(jī)，建設(shè)的相關(guān)資源及應(yīng)用成果近三年在教育部組織的全國(guó)職業(yè)院校信息化教學(xué)大賽和電教館組織的全國(guó)教育教學(xué)信息化教學(xué)大賽中獲得了多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，很好地起到以點(diǎn)帶面的效果。同時(shí)在開展VR/AR 教學(xué)的過程中，我們也碰到了很多困難。如：沉浸式教學(xué)效果不如預(yù)期、VR 教學(xué)場(chǎng)地缺乏、教師課堂使用積極性難以持續(xù)等。

VR/AR 教學(xué)是一種新的模式，隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是5G 網(wǎng)絡(luò)的普及，我們面臨的所有難題有望得到很好的解決。5G 帶來的高帶寬，低時(shí)延能夠很好地提升用戶體驗(yàn)效果，隨著網(wǎng)絡(luò)切片，邊緣計(jì)算等技術(shù)地成熟，有望將VR/AR 體驗(yàn)的時(shí)延降低至20ms 以下。采用5G+邊緣云渲染模式，內(nèi)容直接在云端進(jìn)行計(jì)算和渲染，再通過推流軟件下發(fā)到VR 終端，能夠有效保護(hù)內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，同時(shí)降低客戶端的投入。5G+邊緣云渲染+無線VR 終端模式，最終將實(shí)現(xiàn)VR/AR 教學(xué)應(yīng)用的普及，讓VR/AR 教學(xué)應(yīng)用打破時(shí)空的限制，教師和學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)入同一虛擬空間開展教學(xué)活動(dòng)。