隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）在中職教育教學(xué)中的應(yīng)用越來越普遍。虛擬現(xiàn)實技術(shù)之所以適合中職學(xué)生課堂是因為可以通過該技術(shù)模擬真實實訓(xùn)環(huán)境，為學(xué)生提供實訓(xùn)前的情景演練，為實物實訓(xùn)做好充分準(zhǔn)備。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是仿真技術(shù)與計算機圖形學(xué)、人機接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合。是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。近年來，在各領(lǐng)域應(yīng)該廣泛。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計算機生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入作出實時響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。中職學(xué)生學(xué)習(xí)自主性較差，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)將知識和技能呈現(xiàn)出來，可以使學(xué)生對枯燥的知識和技能產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣。本文結(jié)合中職學(xué)生現(xiàn)狀，討論一下虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中職SMT課程教學(xué)中的應(yīng)用。

一、中職學(xué)生的現(xiàn)狀

多年來，隨著普通高中和大學(xué)的擴招，中等職業(yè)學(xué)校生源日益匱乏，招生越來越困難，導(dǎo)致生源整體素質(zhì)下降。大部分教師都感到不會教，教不會;學(xué)生也覺得不會學(xué)，學(xué)不會。大部分不但理論水平偏低，實際操作能力也比較差，這是一種普遍現(xiàn)象。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識很難注意力集中，教學(xué)管理也是老師們比較困惑的事情。課后自主學(xué)習(xí)更是不可能實現(xiàn)。在這種狀態(tài)下，老師們必須要改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念另辟蹊徑，并不是這批學(xué)生沒有能力，而是需要有適合他們學(xué)習(xí)的課程和教學(xué)方法，給學(xué)生更多的操作機會，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動性。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢

在SMT課程教學(xué)實訓(xùn)過程中，每臺實訓(xùn)設(shè)備單價都是幾十萬甚至幾百萬，元器件和焊錫膏、紅膠等耗材價格也十分昂貴。好多中職院校沒有投入這部分資金直接購買SMT設(shè)備。就算一部分院校購買了設(shè)備也不太可能直接讓學(xué)生參加實訓(xùn)。我們借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作設(shè)備仿真和工藝仿真。通過仿真實訓(xùn)讓學(xué)生完成相關(guān)實訓(xùn)任務(wù)，或是為將來的實物實訓(xùn)做好充分準(zhǔn)備。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢主要有∶

（一）虛擬實訓(xùn)基地能有效節(jié)約實訓(xùn)場地，節(jié)省資金投入和降低后期維護(hù)成本

實訓(xùn)基地是職業(yè)學(xué)校完成實踐實訓(xùn)教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用職業(yè)能力的必要所在，隨著教育改革的不斷深入，越來越多的職業(yè)學(xué)校加大實訓(xùn)基地的投入和建設(shè)力度。實訓(xùn)基地的建設(shè)成本高、周期長，后期設(shè)備維護(hù)和更新也需要不斷地追加資金投入，顯然存在一定的弊端。而基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立的虛擬實訓(xùn)基地不僅可以節(jié)約時間和空間，還可以節(jié)省大的資金投入。有效地減少后期維護(hù)成本，在虛擬實訓(xùn)基地，環(huán)境是由計算機生成的仿真世界，所需要的設(shè)備和部件也是計算機生成虛擬設(shè)備，后期維護(hù)時可以根據(jù)教學(xué)需要輕松完成虛擬設(shè)備更新和添加。

（二）情境式虛擬教學(xué)環(huán)境，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建虛擬場景

以電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)SMT課程教學(xué)為例，SMT課程的教學(xué)不太可能將所有的企業(yè)車間生產(chǎn)線真實環(huán)境逐一展示，這給SMT的教學(xué)帶來很大的制約，因此利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造車間生產(chǎn)線不同SMT設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)境，可以為學(xué)生們學(xué)習(xí)和深入探討提供良好的虛擬實驗環(huán)境。學(xué)生們在電腦上做仿真操作也不會因為受到真實環(huán)境的限制而無法開展實訓(xùn)。構(gòu)建一個或多個SMT生產(chǎn)線的虛擬生產(chǎn)環(huán)境，并虛擬出每臺SMT設(shè)備在該環(huán)境的工作運行情況，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實訓(xùn)操作，特別值得一提的是有些在真實環(huán)境中無法實現(xiàn)或較難實現(xiàn)的工作場景，或是出現(xiàn)一些災(zāi)難性故障，均可在虛擬現(xiàn)實中實現(xiàn)。

（三）沉浸式和交互性學(xué)習(xí)環(huán)境，能充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性

以職業(yè)教育為例，對于技能的培養(yǎng)，學(xué)生主動地去交互和被動的灌輸，教學(xué)效果也天壤之別，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入中等職業(yè)學(xué)校無疑更加有利于技能型人才的塑造與培養(yǎng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以為學(xué)生營造富有趣味的仿真學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生去親身經(jīng)歷和感受比教師抽象的解說，更加直觀易懂，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。將傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)、以教促學(xué)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的新型教學(xué)模式，學(xué)生通過自身與仿真環(huán)境的交互體 驗來獲得知識和技能，能有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在SMT課程教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)能真正地開啟學(xué)生為主體的教學(xué)模式，學(xué)生在虛擬仿真環(huán)境中扮演角色，身臨其境。本人主持省信息化資源建設(shè)項目《電子產(chǎn)品生產(chǎn)虛擬仿真實訓(xùn)基地》項目建設(shè)，歷時兩年時間于2017年完成項目并投入教學(xué)使用。以我校SMT課程的VR教學(xué)為例，在VR課堂里進(jìn)行教學(xué)，將具體的知識點融合進(jìn)虛擬場景和實際案例中，在VR實訓(xùn)基地學(xué)生通過操作手柄操作設(shè)備，完成絲印、貼片、回流焊等設(shè)備操作，除了VR實訓(xùn)基地外，也制作了手機版，通過手機完成自主學(xué)習(xí)演練。打破了演練空間上的限制，學(xué)生可以在任意的地理環(huán)境中進(jìn)行演練，身處何地的人員，只要通過移動終端設(shè)備即可進(jìn)入相同的虛擬演練場所進(jìn)行實時的集中化演練。虛擬演練環(huán)境是以現(xiàn)實演練環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行搭建的，操作規(guī)則同樣立足于現(xiàn)實中實際的操作規(guī)范，理想的虛擬環(huán)境甚至可以達(dá)到使受訓(xùn)者難辨真假的程度。與現(xiàn)實中的真實演練相比，虛擬演練的一大優(yōu)勢就是可以方便的模擬任何SMT設(shè)備，而且不用擔(dān)心設(shè)備損壞、損耗和安全問題，虛擬的演練環(huán)境遠(yuǎn)比現(xiàn)實中安全，培訓(xùn)與受訓(xùn)人員可以大膽的在虛擬環(huán)境中嘗試各種演練方案，即使闖下“大禍”，也不會造成“惡果”，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，受訓(xùn)者可以將自身置于各種復(fù)雜、突發(fā)環(huán)境中去，從而進(jìn)行針對性訓(xùn)練，提高自身的應(yīng)變能力與相關(guān)處理技能。達(dá)到了預(yù)期的實訓(xùn)效果。

四、結(jié)束語

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價格的不斷降低，我們相信虛擬現(xiàn)實技術(shù)以其自身強大的教學(xué)優(yōu)勢和潛力，將會逐漸受到教育工作者的重視和青睞，將變革中職學(xué)生的受教方式。最終在教育領(lǐng)域掀起浪潮，并發(fā)揮其重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉華喬.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用[J].武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院院報，2007（3）.

[2]張新莊.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)教育教學(xué)中的應(yīng)用[J].遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報，2009.

作者簡介：柳明（1981-），男，大連電子學(xué)校，電子專業(yè)教師，高級講師，研究方向：電子技術(shù)應(yīng)用、SMT、汽車電子技術(shù)等領(lǐng)域。